石墨是碳元素的结晶矿物之一。它具有优异的财产，如润滑性、化学稳定性、耐高温性、导电性、特殊导热性、塑性、涂层等，其应用领域非常广泛。石墨主要用作冶金工业的耐火材料；用于铸造行业的模具和防锈涂料；在电气工业中，它被用于生产碳电极、电极碳棒和电池。所制得的石墨乳液可用作电视显像管的涂层。制造的碳产品可用于发电机、电机、通信设备和许多其他方面；在机械工业中，它被用作飞机、船舶和火车等高速运转机械的润滑剂；在化学工业中，用于制造各种耐腐蚀容器和设备；在核工业中用作中子慢化剂和核反应堆保护材料；在航空航天工业中，它可以用作火箭发动机尾喷管的喉衬，火箭和导弹的隔热和耐热材料，卫星的无线电连接信号和导电结构材料。此外，石墨也是轻工业中玻璃和纸张的抛光剂和防锈剂，也是制造铅笔、墨水、黑漆、墨水和合成钻石的原料。随着现代科学技术和工业的发展，石墨的应用领域仍在不断扩大。它已成为高新技术领域新型复合材料的重要原料，在国民经济中发挥着重要作用。
石墨的化学成分是碳（C）。天然生产的石墨很少纯净，通常含有10%~20%的杂质，包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO、H、N、CO2、CH4、NH3等。石墨矿物为铁黑色和钢灰色，带有亮黑色条纹；金属光泽，隐晶质集合体光泽暗淡不透明；解理{0001}完整，硬度各向异性，垂直解理面为3-5，平行解理面为1-2；质地柔软，密度2.09~2.23g/cm3，有油腻感，容易污染手指。矿物薄片在透射光下通常是不透明的，极薄的矿物薄片是透明的，浅绿色灰色，单轴晶体，折射率为1.93~2.07，在反射光下为浅棕色灰色，具有明显的反射多色性，Ro灰色带棕色，Re深蓝色灰色，反射率Ro23（红色），Re5.5（红色），反射色和双反射显著，具有很强的异质性，偏振色为稻草黄色。石墨是一种复杂的六边形双锥晶体，是沿{0001}的六边形板状晶体。常见的单一形式包括平行双面、六角双锥和六角柱，但完整的晶体形式很少见，通常呈鳞片或板状，骨料呈致密块状、土状或球状。
石墨晶体具有典型的层状结构，碳原子排列成六边形网络层，网络节点上的碳原子相对于上下相邻层的中心。重复层为2的石墨2H多型体属于六边形系统，通常称为石墨；如果重复层为3，则为石墨3R多型，属于立方晶系，但不能与天然石墨结构分开。在石墨晶体结构中，层中碳原子的配位数为3，在0.142nm的距离处具有共价金属键，并且层通过0.340nm的距离处的分子键连接。这种特殊的晶体结构和化学键财产使石墨具有一些特殊的技术财产。
