石墨制品中高纯石墨碳棒的材料是碳元素，它有2种同分异构体：第一种是无定形碳。比如木碳、焦碳、碳黑等；第二种是结晶体形碳，也就是高纯石墨和金钢石。无定形碳在经过高温后可以转变为高纯石墨。高纯石墨在经过金属催化剂功效和高压、高温标准下又可以转变为金钢石。这也是人工合成高纯石墨和人造钻石的生产制造方式。
在机械自动化中经常应用碳和高纯石墨，按照组织结构可以分为碳质原材料和石墨材料。碳质原材料是以石油焦、沥清焦当做原材料。沥青胶泥作为粘接剂在，经过混捏、抑制成型、加温炭化制作而成。高纯石墨按照来源可以分为两种：纯天然高纯石墨和人工合成高纯石墨(包含特殊高纯石墨)。纯天然高纯石墨包括两种形状：磷状和土状。
人工合成高纯石墨是以碳质原材料经过2500℃之上高温石墨化制作而成的。特殊高纯石墨采取一般高纯石墨经过压合生产加工解决，或是采取其他有机化学原材料和独特加工工艺得到。比如采取热固性树脂经过独特热处理工艺制作而成的玻璃碳；用氮氧化合物在高温下进行溶解、堆积而成的热裂解高纯石墨；用磷状纯天然高纯石墨通过酸处理，接着在高温下高宽比澎涨而成的软性高纯石墨，还有用人造纤维制作而成的碳纤维材料和高纯石墨化学纤维等。