在94種自然形成的元素中，碳元素是很特殊的一位。它位於週期表中第一週期的中央，最外層有4個電子。說多不多，說少不少。無論是抓「別人」的電子湊夠8個，還是把4個電子都「丟」出去，難度都很大。所以它最佳的選擇就是和別的原子共享電子。例如1個碳原子和4個氫原子共享電子，就形成了天然氣（甲烷，CH4 ）分子。
碳原子最獨特的“本事”，還是碳原子和碳原子之間透過共享電子彼此相連，形成長鏈或環狀結構。構成生命的最基本的分子，如胺基酸、核苷酸中都少不了這樣的碳鏈。
所以說，地球上的生命化合物都是以碳原子為“骨架”，也就是以碳為基礎形成的。重要的化石燃料煤，其實就是古代的生命分子經過高溫高壓分解，留下來的碳骨架。