В молекуле метана валентные электроны углерода и водорода находятся во взаимном пользовании атомных ядер, образуя вокруг них устойчивые электронные слои из восьми и двух электронов:
При образовании молекул метана атомы углерода и водорода связываются электронными парами, в эти пары объединяются электроны, вращающиеся вокруг своей оси в противоположных направлениях (по часовой и против часовой стрелки). Углерод в метане четырехвалентен, так как его атом четырьмя парами электронов связан с водородом, а водород одновалентен, его атом связан с углеродом лишь одной парой электронов.