A fórmula estrutural do monóxido de carbono é dada como CO. Isso ocorre porque 10 elétrons de valência estão disponíveis, então uma ligação tripla é formada. De seis elétrons compartilhados, o oxigênio contribui com quatro e o carbono contribui com dois, causando a formação de um pequeno dipolo, criando uma molécula fracamente polar.
O monóxido de carbono é criado quando o carbono é queimado em um ambiente com fornecimento limitado de oxigênio. Nessa situação, a combustão do carbono permanece incompleta, resultando em apenas metade da quantidade de oxigênio combinada com o carbono. Quando o oxigênio é abundante, ocorre a combustão completa e o resultado é o dióxido de carbono (CO2). Se houver muito pouco ar presente, o carbono puro é criado.