A principal diferença entre catenação e tetravalência é que a catenação inclui a ligação de átomos do mesmo elemento químico para formar estruturas em cadeia ou anel, enquanto a tetravalência se refere à capacidade de formar quatro ligações covalentes.
Ambos os termos catenação e tetravalência são usados juntamente com o elemento químico carbono devido às suas propriedades características. O carbono pode formar estruturas em cadeia ou anel ligando-se a muitos átomos de carbono por meio de ligações covalentes e um átomo de carbono mostra uma valência de quatro porque tem quatro elétrons de valência e pode aceitar quatro outros elétrons para formar ligações covalentes.