石墨晶體呈現層狀結構，在石墨晶格質點中含有3種不同的鍵型(共價鍵、范德華力、金屬鍵)。同層的碳原子選用sp2雜化軌跡以σ鍵與其他碳原子連接成六元環形的蜂窩式層狀結構，碳原子之間的結合力很強，極難損壞，所以石墨的熔點很高，化學性質很安穩。另外，每個碳原子都有筆直于每層平面的p軌跡，并且p軌跡相互平行，這些P電子可構成離域π鍵距離較大，以微弱的范德華力結合起來，層與層之間易于滑移，體現了石墨晶體的滑膩性。又由于π鍵中的離域電子能夠沿層平面運動，體現出石墨具有金屬光澤，能導熱和導電。石墨每一層都有一個大π鍵，大π鍵供這一層電子共用，能夠自由移動，故能導電，筆直方向上導電性卻欠好。