Строение карбонильной группы >C=O
Свойства альдегидов и кетонов определяются строением карбонильной группы >C=O, характером ее химических связей, строением углеводородных радикалов и их взаимным влиянием.
Атомы углерода и кислорода в карбонильной группе находятся в состоянии sp2-гибридизации. Углерод своими sp2-гибридными орбиталями образует три σ-связи (одна из них – связь С–О), которые располагаются в одной плоскости под углом около 120° друг к другу. Одна из трёх sp2-орбиталей кислорода участвует в σ-связи С–О, две другие содержат неподелённные электронные пары. π-Связь образована р-электронами атомов углерода и кислорода.

Наличие π-связи предполагает способность карбонильных соединений к реакциям присоединения по группе >С=О.
Связь С=О сильно полярна. Ее дипольный момент (2,6-2,8D) значительно выше, чем у связи С–О в спиртах (0,70D). Электроны кратной связи С=О, в особенности более подвижные π-электроны, смещены к электроотрицательному атому кислорода, что приводит к появлению на нем частичного отрицательного заряда δ–. Карбонильный углерод приобретает частичный положительный заряд δ+ (см. распределение зарядов в ацетальдегиде):

Кроме реакций по карбонильной группе альдегиды и кетоны вступают в реакции по углеводородному радикалу. Направление этих реакций определяется влиянием карбонильной группы.