Для розвитку теорії будови органічних речовин дуже плідним було припущення німецького вченого Ф. Кекуле, що атоми вуглецю в органічних сполуках завжди утворюють чотири зв’язки, тобто чотирьохвалентні.
Франкланда (визначив поняття валентності), Ф. Кекуле (встановив чотиривалентність вуглецю та будову бензолу), А. Купера (запропонував символ валентної риси, що використовується й дотепер, яка з’єднує атоми під час зображення структурних формул), А. М. Купера, який використовується і донині.
Прийнято говорити, що атом вуглецю перейшов у збуджений стан. Таким чином, атом вуглецю має чотири неспарені електрони і може утворити чотири ковалентні зв’язки. У збудженому стані атом вуглецю чотирьохвалентний і може приєднати чотири одновалентні атоми, такі, наприклад. Як атоми водню.
Основою сучасної органічної хімії є ТЕОРІЯ БУДОВИ ОРГАНІЧНИХ СПОЛУК ОРГАНІЧНИХ СПОЛУК, створена на базі теорії хімічної будови О. М. Бутлерова та електронних (квантовохімічних) уявлень про будову атома і природу хімічного зв’язку.