Прийнято говорити, що атом вуглецю перейшов у збуджений стан. Таким чином, атом вуглецю має чотири неспарені електрони і може утворити чотири ковалентні зв'язки. У збудженому стані атом вуглецю чотиривалентний і може приєднати чотири одновалентні атоми, таких, наприклад. Як атоми водню.

Атом вуглецю в органічних сполуках знаходиться у збудженому стані та його валентність дорівнює чотирьом. Кожен неспарений електрон атома вуглецю парується з неспареним електроном атома водню. Таким чином, атом вуглецю утворює чотири ковалентні зв'язки.

Характерні властивості ковалентного зв'язку — спрямованість, насичуваність, полярність, поляризацію — визначають хімічні та фізичні властивості сполук. Спрямованість зв'язку обумовлена ​​молекулярною будовою речовини та геометричної форми їх молекули.

Ковалентний зв'язок – це освіта загальної електронної пари двох атомів речовини при зближенні ядер цих атомів. Залежно від того, чи буде пара належати обом атомам у рівній мірі або зміститься до одного з них, ковалентний зв'язок буває полярною чи неполярною.