石墨是纯的，是碳的同素异形体。在晶体中，同一层的碳原子与sp2杂化形成共价键，每个碳原子与另外三个碳原子相连，六个碳原子在同一平面上形成规则的六角环，延伸形成层状结构。
同一平面的碳原子各有一个P轨道向左，相互重叠，离域的π键电子可以在晶格中自由移动并被激发，所以石墨具有金属光泽，可以导电导热。由于层间距离大，结合力小，各层可以滑动，所以石墨的密度比金刚石小，软而腻。
石墨是碳的同素异形体，为灰黑色不透明固体，化学性质稳定，耐腐蚀。不易与酸、碱等化学物质发生反应。在氧气中燃烧产生二氧化碳，可被浓硝酸、高锰酸钾等强氧化剂氧化。它可用作抗磨剂和润滑剂，高纯石墨可用作原子反应堆中的中子慢化剂。
