(1)石墨具有較高的散射截面和極低的熱中子吸收截面，較高的散射截面用以慢化中子，低的吸收截面防止中子被吸收，使得核反應堆能夠利用少數燃料到達臨界或正常運轉。
　　 (2)石墨是耐高溫材料，它的三相點，15MPa時為4024℃，因此不能選用熔化、鑄造、鍛造等熱加工辦法制造而只能選用相似粉末冶金的辦法。它不像金屬那樣強度隨溫度而下降，而是略有添加，在2000℃以下使用，不會出現問題。
　　(3)石墨有良好的導熱性能，在堆內能夠有效地下降溫度梯度，不致產生太大的熱應力。
　　(4)石墨化學性質十分安穩。除了高溫下的氧化、水蒸氣外，能夠耐酸、堿、鹽的腐蝕，因此能夠用作熔鹽核反應堆和鈾鉍核反應堆的堆芯構件。
　　(5)石墨抗輻照性能極好，能長時間在堆內執役30——40年。
　　(6)石墨可加工性好，能夠加工成各種形狀的構件。
　　(7)石墨原料豐厚，價格便宜，簡單制成純度高、強度大、不同密度要求的各種核石墨，但石墨也有缺陷，它是各向異性晶體結構，成層狀分布，原子密集于a、b晶面，同層原子最近間隔為0.141nm，相互為共價結合，具有較強的結合力；而層間隔為0.335nm，層間結合力為范德瓦爾力，結合力較弱。這種各向異性在石墨的物理、強度、輻照等行為中都會強烈地表現出來。