Os carbonatos são compostos inorgânicos formados pela ligação iônica de um metal ou um semimetal com o ânion carbonato, CO32-.

O carbono é tetravalente, ou seja, ele possui quatro elétrons na camada de valência, podendo realizar quatro ligações covalentes para ficar estável, enquanto o oxigênio é bivalente, possuindo seis elétrons na camada de valência e podendo realizar duas ligações para ficar estável, com oito elétrons. Assim, existe uma forte tendência de um carbono se ligar a dois átomos de oxigênio, ficando todos estáveis (O ═ C ═ O → CO2).

Mas outro oxigênio pode se combinar com o carbono, visto que a relação dos raios iônicos leva ao número de coordenação igual a 3, formando uma estrutura triangular em que o carbono fica no centro, realizando uma dupla ligação com um dos átomos de oxigênio e duas ligações simples com os outros dois oxigênios. O resultado são dois elétrons em excesso, visto que esses dois oxigênios não ficam estáveis, necessitando de receberem ainda um elétron cada um.

O ânion carbonato é formado por ligações covalentes, mas os seus compostos, que são os sais inorgânicos e os minerais conhecidos como carbonatos, são iônicos, pois esse radical recebe dois elétrons de algum metal ou semimetal, formando uma ligação iônica.

Esses compostos são insolúveis em água, com exceção do carbonato de amônio ((NH4)2CO3) e dos carbonatos formados com metais alcalinos (elementos da família 1: Li, Na, K, Rb, Cs e Fr). Quase todos são sólidos brancos