石墨是碳的结晶体，是属于一种非金属材料，其色泽是银灰色的，质地较软，拥有金属光泽。莫氏硬度是1~2，比重为2.2~2.3，它的容重通常是1.5~1.8。石墨的溶点特别高，在真空下到3000℃时才逐渐开始软化的趋向溶融状态，到3600℃时石墨才会开始蒸发升华，普通的材料在高温下强度会慢慢降低，而石墨在加热到2000℃时，它的强度反而会比起较常温时要提高一倍，但石墨的耐氧化性能差会跟着温度的提高，其氧化速度也逐渐加快。
石墨的导热性和导电性也是十分高的，它的导电性要比不锈钢高4倍左右，比碳素钢要高2倍，比其一般的非金属要高100 倍。它的导热性，不但超过钢、铁、铅等金属材料，并且还会随这温度的升高其导热系数会逐渐降低，这和一般金属材料都不一样，在特别高的温度下，石墨甚至会趋向于绝热的状态。所以，在超高温的条件下，石墨的隔热性能是十分可靠的。
石墨拥有良好的润滑性和可塑性，石墨摩擦系数小于0.1，石墨能扩展成透气透光薄片，在高强石墨硬度都特别大，以至于就算是采用金刚石刀具都很难加工。石墨拥有化学稳定性，可以耐酸、耐碱，耐有机溶剂的腐蚀。
因为石墨本身具有以上所述的特有优良性能，所以其在近代工业行业当中用途逐渐广泛。