晶体参数： 六方晶系，对称型6/mmm。 空间群P63/mmc；a0=0.246nm，c0=0.670nm Z=4。
成分与结构：成分纯净者极少，往往含有杂质，如铁的氧化物、黏土或其他矿物。石墨的晶体结构表现为碳原子成层排列。每六个碳原子构成一个小六方环，每一层由碳原子六方环相互连接组成。同层中碳原子与相邻的3个碳原子之间的距离均相等，为0.143nm；而上下两层中碳原子之前的距离比同一层内碳原子之间的距离要大得多，为0.335nm。石墨具多键性，层内主要共价键，部分为金属键。这是因为每一碳原子最外层有4个电子，除去已用于形成层内共价键的3个外，尚多余一个。此电子可在层内移动，类似金属中的自由电子，它们互相重叠，形成离域的π键电子在晶格中能自由移动，可以被激发，所以石墨有金属光泽，能导电、传热；而层与层之间则为分子健。石墨有两个多型，即石墨-2H和石墨-3R。后者较少见。石墨与金刚石、碳60、碳纳米管、石墨烯等都是碳元素的单质，它们互为同质多相。
石墨晶体结构与石墨矿物
形态：单晶呈片状或板状、纤维状，通常为鳞片状、块状和土状集合体。
物理性质：铁黑色－钢灰色，条痕为光亮的黑色。金属光泽，隐晶质则暗淡。平行{0001}解理极完全，硬度1。比重2.09
2.23，薄片具挠性。有滑腻感。易污手。电的良导体。耐高温。化学稳定性强，不溶于酸。
鉴定特征：黑色，硬度低，密度小、有滑感。
成因及产状：石墨是在高温条件下的还原作用中形成的。
（1）煤层或含沥青质、碳质的沉积岩经区域变质作用或接触变质作用形成。
（2）石灰岩与岩浆侵入接触，石灰岩分解出CO2，还原而成石墨。
主要用途：石墨由于其熔点高、抗腐蚀、不溶于酸等特性，用于制作冶炼用的高温坩埚；具滑感，作为机械工业的润滑剂；导电性好，制作电极等。成分较纯的所谓高碳石墨可做原子能反应堆中的中子减速剂。3R型石墨可用于人工合成金刚石的原料。
