1. Enkele obligaties: Koolstof deelt een elektron met een ander atoom en vormt zo een enkele binding. Dit is het meest voorkomende type bindingskoolstofvormen, weergegeven door een enkele lijn in structuurformules (bijv. C-H, C-C).

2. Dubbele obligaties: Koolstof deelt twee elektronen met een ander atoom en vormt zo een dubbele binding. Dit wordt weergegeven door twee lijnen in structuurformules (bijvoorbeeld C=C, C=O).

3. Drievoudige obligaties: Koolstof deelt drie elektronen met een ander atoom en vormt zo een drievoudige binding. Dit wordt weergegeven door drie lijnen in structuurformules (bijv. C≡C, C≡N).

4. Coördineer covalente obligaties: Hoewel het niet strikt genomen een afzonderlijk "type" binding is, kan koolstof ook deelnemen aan gecoördineerde covalente bindingen. In dit geval zijn beide elektronen in het gedeelde paar afkomstig van hetzelfde atoom (meestal een niet-metaal zoals zuurstof of stikstof).

Het is belangrijk op te merken dat het vermogen van koolstof om deze vier soorten bindingen te vormen een belangrijke reden is voor zijn veelzijdigheid en de enorme diversiteit aan organische verbindingen.