石墨晶體具有由碳元素組成的六角網平面層狀結構。層平面上的碳原子以強有力的共價鍵結合，而層與層間以范德華力結合，結合十分弱，而且層間距離較大。因而，在適當的條件下，酸、堿金屬、鹽類等多種化學物質可刺進石墨層間，并與碳原子結合形成新的化學相——石墨層間化合物(Graphite Intercalation on Compounds,簡稱 GIC)。這種層間化合物在加熱到適當溫度時，可瞬間迅速分化，發生很多氣體，使石墨沿軸方向脹大成蠕蟲狀的新物質，即脹大石墨。這種未脹大的石墨層間化合物就是可脹大石墨。