Ugljik, silicij, germanij, kositar i olovo čine četrnaestu grupu periodnog sustava elemenata. Ugljik je po svojim svojstvima tipičan nemetal. Silicij i germanij su polumetali (poluvodiči), a kositar i olovo su pravi metali. Atomi elemenata ove grupe u posljednjoj ljusci imaju četiri elektrona. Postojanu elektronsku konfiguraciju od osam elektrona u vanjskoj ljusci mogu ostvariti kovalentnim vezama. Ugljik je jedini element u grupi koji čini dvostruke i trostruke veze. Kemija ugljika detaljno se proučava u organskoj kemiji.

Silicij se u prirodi nalazi kao silicij(IV)-oksid (SiO2 - kvarc), a sastavni je dio silikata I alumosilikata; minerala koji čine veći dio Zemljine kore. Osnovna sirovina za dobivanje silicija je kremen. Silicij je prijeko potreban u tehnologiji poluvodiča (tranzistori, diode, čipovi, solarne ćelije i dr.). Za te svrhe silicij mora biti naročito čist pa se kemijskim metodama nastoji dobiti što čišći silicij. Germanij je po kemijskim svojstvima sličan siliciju. Najviše se upotrebljava elementarni germanij i to u industriji poluvodiča. Oba elementa lako se priređuju u obliku gotovo savršenih monokristala makroskopskih dimenzija. Kositar se javlja u dvije modifikacije. Metalni ili bijeli kositar mehanički se lako obrađuje, tako da se od njega mogu dobiti vrlo tanki listići (folije). U sivom kositru atomi su povezani kovalentnim vezama kao u dijamantu, pa je zato sivi kositar krt i slab vodič struje. Prijelaz iz bijelog u sivi kositar najbrže se događa pri –40 °C. Zato se predmeti od kositra na niskoj temperaturi pretvore u sivi prah. Pojava je poznata kao kositrena kuga. Kositar se koristi za lemljenje, kao dio mnogih pogodnih slitina.

Olovo je težak i mekan sivobijeli metal. Svježe ostrugana površina olova na zraku brzo posivi, jer nastaje olovo(II)-oksid koji polagano prelazi u bazični karbonat.

Ugljik dolazi u prirodi i u elementarnom stanju, kao dijamant i grafit. U kristalnoj rešetki dijamanta svaki atom ugljika čini četiri kovalentne veze sa četiri susjedna atoma. Kovalentne veze idu od atoma prema četiri kuta tetraedra. Sistem kovalentnih veza proteže se kroz čitav kristal. U kristalima grafita atomi ugljika su povezani tako da čine slojeve. Svaki od slojeva sastoji se od pravilnih šesterokuta, međusobno povezanih, a slojevi su razmješteni jedan iznad drugog. U grafitu postoji rezonancija između stanja u kojima su položaji jednostrukih i dvostrukih veza međusobno izmijenjeni. Slično kao u kristalnim rešetkama metala, i u kristalima grafita elektroni zaposjedaju valentnu i vodljivu vrpcu. Između valentne i vodljive vrpce nema energijske barijere tj. vrpce se djelomično prekrivaju. Prazni energijski nivoi vodljive vrpce omogućuju elektronima da pod utjecajem vanjskog električnog polja poprime dodatnu energiju i da putuju kroz kristal, pa grafit vodi električnu struju. Među slojevima grafita djeluju samo slabe van der Waalsove privlačne sile. Atomi ugljika između dvaju susjednih slojeva međusobno su mnogo više udaljeni nego atomi u sloju. Slojevi zato mogu kliziti jedan po drugom, što uzrokuje masni opip grafita. Različite vrste ugljena, koje se upotrebljavaju kao gorivo, sadrže također elementarni ugljik.

Kod silicija i germanija energijska barijera između valentne i vodljive vrpce je manja nego kod izolatora kakav je dijamant, koji ima istu kristalnu rešetku kao silicij i germanij. Silicij I germanij slabo vode električnu struju pa ih se zato naziva poluvodičima. Po definiciji poluvodiči su tvari čija električna otpornost leži između otpornosti izolatora i vodiča.