石墨是碳质元素结晶矿藏，它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的间隔为340pm，同一网层中碳原子的间距为142pm;。属六方晶系，具完好的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。
常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；高温下与氧反响燃烧，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反响；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反响，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。此外，近年的研讨发现，石墨可以被氯磺酸溶解，构成单层石墨烯的氯磺酸“溶液”。
　　石墨最常见于大理岩、片岩或片麻岩中，是有机成因的碳质物蜕变而成。煤层可经热蜕变效果部分构成石墨。少量石墨是火成岩的原生矿藏。石墨也常见于陨石中，一般为团块状，以一定方位联系组成立方体外形的多晶集合体称方晶石墨。
石墨用于制作铅笔芯、高温坩埚、润滑剂、电极、铸模面涂料、原子反响堆的中子减速剂，以及作为人工合成金刚石的原料等。