Die Carbonylgruppe ist etwas polar. Das bedeutet, dass ein Ende davon (das Kohlenstoffatom) eine leichte positive elektrische Ladung hat und ein Ende davon (das Sauerstoffatom) eine leichte negative Ladung hat. Dies macht das gesamte Molekül zu einem polaren Molekül.
Die Polarität des Carbonylteils des Moleküls beeinflusst die physikalischen Eigenschaften des gesamten Moleküls., Zum Beispiel sind kleine Ketonmoleküle mit insgesamt weniger als sechs Kohlenstoffatomen in Wasser löslich, einem sehr polaren Lösungsmittel. Gleichzeitig sind kleine Ketonmoleküle selbst oft gute Lösungsmittel für andere Verbindungen mit polaren Gruppen. Dies steht im Gegensatz zu kleinen Kohlenwasserstoffmolekülen ohne Carbonylgruppe—sie sind in Wasser unlöslich und lösen keine anderen polaren Moleküle auf.
Eine Carbonylgruppe in einem Molekül ist oft der chemisch reaktivste Teil., Wenn ein Molekül, das eine Carbonylgruppe enthält, eine chemische Reaktion durchläuft, steuert oft diese Polarität, welche Reaktion stattfinden wird. Normalerweise findet eine chemische Reaktion in einem Molekül, das nur eine Carbonylgruppe und Kohlenwasserstoffgruppen enthält, an der Carbonylgruppe statt.