Atom C hanya salah satu dari 118 unsur yang terdapat dalam sistem periodik, tetapi senyawanya menjadi kelompok besar karena jenisnya banyak sekali. Sampai kini telah diketahui sekitar sekitar 8,5 juta senyawa yang telah diketahui, lebih dari 80% di antaranya adalah senyawa organik, sedangkan senyawa anorganik terdapat kurang dari 20%. Senyawa organik ditemukan di berbagai sendi kehidupan, pada tanaman, hewan, mikroba, material geologis (minyak bumi, gas alam), dan produk pabrikan (obat, plastik, cat, kertas, benang, desinfektan, pupuk, pestisida, narkotika, pewarna, dan lain-lain).

Penyebab begitu banyaknya senyawa organik yang dapat terbentuk adalah karena senyawa organik berbasis C, suatu atom yang memiliki sifat khas yang tidak dimiliki unsur lain.

• Atom C dapat membuat empat ikatan kovalen tunggal yang cukup kuat dengan atom lain (seperti,, dan ) dengan struktur tetrahedral.
• Satu atom C dapat membenuk ikatan kovalen dengan atom C lain, dan dapat pula sambung menyambung, disebut rantai C. Akibatnya, atom C dalam senyawa organik sangat bervariasi jumlahnya, dari satu sampai tak-hingga.
• Rantai C dalam senyawa organik dapat merupakan rantai lurus, bercabang, dan melingkar (siklik).
• Antara dua atom C yang berdekatan dapat membentuk ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, atau ikatan rangkap tiga.
• Atom C dapat membentuk ikatan kovalen dengan atom elektronegatif lain, seperti H, O, N, S, dan halogen (F, Cl, Br, dan I).