Koolstof vormt doorgaans geen C4- of C4+-ionen vanwege de relatief hoge ionisatie-energie. Ionisatie-energie is de energie die nodig is om een ​​elektron uit een atoom of molecuul te verwijderen. De ionisatie-energie van koolstof is 1086 kJ/mol, wat hoger is in vergelijking met andere elementen in groep 14 (ook bekend als de koolstofgroep).

Deze hoge ionisatie-energie betekent dat het relatief moeilijk is om een ​​elektron uit een koolstofatoom te verwijderen, waardoor het minder waarschijnlijk is dat er positieve ionen met een lading van 4 of hoger ontstaan. Bovendien heeft koolstof een kleine atoomstraal en een hoge elektronegativiteit, die verder bijdragen aan de stabiliteit en weerstand tegen de vorming van positieve ionen met hoge lading.

Hoewel koolstof doorgaans geen C4- of C4+-ionen vormt, kan het wel andere soorten ionen vormen, zoals carbokationen (positieve ionen met een koolstofatoom met een positieve lading) of carbanionen (negatieve ionen met een koolstofatoom met een negatieve lading).