石墨又叫做“笔铅”或“黑铅”，主要成分是碳(C)。自然界所产出的石墨是在高温条件下还原作用中构成的。分布最广的是沉积变质成因的石墨，是由富含有机质或碳质的沉积岩经过区域变质作用形成的。例如煤层或含碳质的沉积岩在变质作用之后能生成石墨；岩浆岩和石灰岩接触，石灰岩所分解出来的CO2通过还原作用也能变成石墨。石墨极少是纯的，常包含很多的机械混入物，例如石英、云母、硫酸盐、氧化铁、氧化镁、氧化钙、五氧化二磷等。有时还含有CO2、CO、H2、CH4、N2等气体及水和沥青等。石墨晶体是一种层状点阵，主要由很多碳原子正六角环联结在一起组成很大的平面网、互相平行、重叠生成。最常见的石墨晶体是属于六方晶系。完整晶体很少见，一般是板状，鳞片状。非晶体的石墨常常是块状和粉末状等。而天然石墨的晶体直径比1μｍ小，在普通显微镜下难以看到它的晶形的紧密状石墨集合体，叫作微晶石墨(也叫作无定型石墨或土状石墨)
石墨颜色由铁灰到钢灰，条痕黑色，拥有明显的光学不均匀性、硬度不均质性，还有不透明、拥有金属光泽等，隐晶质的比较暗淡无光。硬度1～2，比重是2.09～2.23，次等石墨比重是1.84～1.98。(比重的变化主要由气泡的多寡来决定)。薄片可以弯曲，具有滑腻感，会污染纸片和手指。石墨传热性强(比铜和铝还高)，拥有高度的导电性，可以耐3000℃以上高温，熔点3800℃，沸点4250℃，拥有可塑性，化学稳定性强，不溶在酸碱。
用途
(1)制造电气冶炼炉、电解池、弧光灯和弧焊的电极和发电机、马达的电刷、电阻器和电话机的炭棒等。
(2)制造各种冶金坩埚。
(3)由于石墨可以吸收大量中子，因此能够当做是原子堆中的减速剂，但一定要是高度纯粹的结晶质石墨。
(4)当做是翻砂铸模面的涂料、防锈涂料、机器润滑剂、轴承的润滑剂。
(5)各种耐火材料和耐火绝缘材料的混合物。
(6)制造抗腐性的油漆。
(7)制造铅笔的笔芯，当做是黑色的着色料。
(8)经过特殊化学处理后，就能做成柔性密封材料。