Các hợp chất của cacbon được định nghĩa là các chất hóa học có chứa cacbon. Nhiều hợp chất của cacbon tồn tại hơn bất kỳ nguyên tố hóa học nào khác ngoại trừ hydro. Các hợp chất cacbon hữu cơ nhiều hơn nhiều so với các hợp chất cacbon vô cơ. Nói chung, liên kết của cacbon với các nguyên tố khác là liên kết cộng hóa trị. Carbon là hóa trị bốn nhưng các gốc tự do carbon và carbenes xuất hiện như những chất trung gian có thời gian tồn tại ngắn. Các ion của cacbon là cacbocation và cacbanion và cũng tồn tại trong thời gian ngắn.