qmchem01 生物便採取了這種以碳氫氧氮為主的組合系統，也是有機化學的主要探討對象。碳、氮、氧扣除內層的兩個電子後，其外層電子依序是 4, 5, 6，分布在一個 2s 軌道與三個 p 軌道上繞行，依據量子力學的計算，這四個軌道可以平均起來，重新分配成四個相同的混成軌道，稱為 sp3；

http://juang.bst.ntu.edu.tw/BC2008/slides/Cellx3.htm

碳有四個含有單一電子的『半空』sp³ 軌道，每個軌道都可以接上另一個原子，如此四個方向連綿不斷，可長可短，可簡單可複雜。有機化學便是研究以碳為主角的各種化合物，及其種種反應。