* Koolstof's elektronenconfiguratie: Koolstof heeft atoomnummer 6, wat betekent dat het 6 protonen en 6 elektronen heeft. De elektronenconfiguratie is 1s² 2s² 2p².

* Extra energieniveau: Het buitenste energieniveau voor koolstof is het tweede energieniveau (n=2).

* Elektronen op het buitenste niveau: Koolstof heeft 4 elektronen in het buitenste energieniveau (2 in de 2s-subshell en 2 in de 2p-subshell).

* Het buitenste niveau vullen: Koolstof wil een volledig buitenste energieniveau hebben om stabiliteit te bereiken, wat zou betekenen dat er 8 elektronen aanwezig zijn in zijn tweede energieniveau. Om dit te bereiken kan het covalente bindingen vormen door elektronen te delen met andere atomen. Dit is de reden waarom koolstof gemakkelijk vier bindingen vormt, vaak met waterstof, zuurstof en andere koolstofatomen.

Samengevat: Koolstof heeft 4 elektronen op het buitenste energieniveau en moet nog 4 elektronen delen om een stabiel, volledig octet te bereiken. Deze neiging om elektronen te delen is de reden waarom koolstof de basis vormt van zoveel organische moleculen, inclusief de moleculen die essentieel zijn voor het leven.