一、石墨的结构
石墨每个碳原子的周围都连接着另外三个碳原子，排列方式是呈现蜂巢式的多个六边形。属于六方晶系，具备完整的层状解理。解理面主要是分子键，对于分子的吸引力比较弱，所以它的天然可浮性很好。因为每个碳原子都会放出一个电子，这些电子可以自由移动，所以石墨是属于导电体。碳原子层的堆积方式主要有两类，层和层间以范德华力相结合：石墨的一种结构是以ABAB…的顺序重复的，这类石墨配备有六方晶系的对称性，叫作六方石墨，又叫作α-石墨。另一种结构是用ABCABC的顺序重复堆积的，这类石墨拥有三方晶系的对称性，叫作三方石墨，也叫β-石墨。三方石墨的晶胞参数a=0.3635nm，α=39°3′。
自然界中几乎是没有纯净的石墨的，其中常常包含有SiO2、A12O3、FeO、CaO、P2O5、CuO等杂质。这些杂质常常是以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物的形式出现。另外，还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。
二、石墨的性质
因为石墨的特殊结构，所以其也具备以下特殊性质：
1)耐高温型：石墨的熔点是3850±50℃，沸点是4250℃，就算是通过超高温电弧灼烧，重量的损失也特别小，热膨胀系数也十分小。石墨强度会随着温度的提高而逐渐增强，在2000℃时，石墨强度会提升一倍。
2)导电、导热性：石墨的导电性比其普通的非金属矿要高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数会随着温度的升高而逐渐降低，就算是在极高的温度下，石墨也会变成绝热体。石墨可以导电主要是因为石墨中每个碳原子和其他碳原子只会形成3个共价键，每个碳原子依旧保留有1个自由电子来传输电荷。
3)润滑性：石墨的润滑性能由石墨鳞片的大小所决定，鳞片越大，摩擦系数就会越小，润滑性能就会越好。
4)化学稳定性：石墨在常温下具有良好的化学稳定性，可以耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5)可塑性：石墨的韧性好，能够压制成很薄的薄片。
6)抗热震性：石墨在常温下应用时可以承受住温度的剧烈变化而不会被破坏，在温度发生突变时，石墨的体积变化不大，并且不会产生裂纹。