石墨是一种混合晶体，在石墨晶体中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六连连形的环，伸展成片层结构，这里C-C键的键长皆为142pm，这正好属于原子晶体的键长范围，因此对于同一层来说，它是原子晶体。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，它们相互重叠。电子比较自由，相当于金属中的自由电子，所以石墨能导热和导电，这正是金属晶体特征。因此也归类于金属晶体。
石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点，而广泛用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵等设备。可适用于各种腐蚀性化学***液体，强碱、盐酸、***等强腐蚀性液体、液氧等，应用于石油、化工、化纤、采煤、发电、冶金等工业领域的法兰、阀门、反应釜、泵的密封。
石墨制品具有很强的自润滑性能：用来酒精化工、湿法冶金、酸碱消费、分解纤维、造纸等轻工业单位，可俭省少量的非金属资料。通过特别加工的石墨，耐侵蚀、导电性好、浸透率高等特性，而宽泛用来制造热交流器、反响槽、凝缩器、熄灭塔、吸引塔、结冰器、加热器、过滤器、泵等设施。石墨还能够作真空冶的石墨隔音板和底座，低温电阻炉炉管、棒、板、格棚等部件。石墨能够用于消费火砖、坩埚、陆续冶炼粉、铸模芯、铸模、洗濯剂和耐低温资料，与炼焦业严密相连。
