Бивалентна група која се састоји од атома угљеника повезаног двоструком везом са кисеоником. На пример, ацетон (CH3-(C=O)-CH3) је карбонилна група која повезује две метил групе. Такође, може се односити на једињење метала са угљен-моноксидом, као што је гвожђе карбонил(гвожђе петакарбонил), Fe(CO)5.