石墨到是純淨物,是碳的一種同素異形體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵,每個碳原子與另外三個碳原子相聯,六個碳原子在同一平面上形成正六邊形的環,伸展形成片層結構。
在同一平面的碳原子還各剩下一個p軌道,它們互相重疊,形成離域的π鍵電子在晶格中能自由移動,可以被激發,所以石墨有金屬光澤,能導電、傳熱。由於層與層間距離大,結合力小,各層可以滑動,所以石墨的密度比金剛石小,質軟並有滑膩感。
石墨是碳的一種同素異形體,為灰黑色、不透明固體,化學性質穩定,耐腐蝕,同酸、鹼等藥劑不易發生反應。在氧氣中燃燒生成二氧化碳,可被強氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化。可用作抗磨劑、潤滑劑,高純度石墨用作原子反應堆中的中子減速劑。