ההרכב המבני של גרפיט פחמן מורכב בעיקר מאטומי פחמן, ומבנה הגביש שלו הוא שכבות משושה. בגבישי גרפיט, אטומי פחמן באותה שכבה יוצרים קשרים קוולנטיים עם הכלאה sp2. כל אטום פחמן מחובר לשלושה אטומי פחמן אחרים באמצעות שלושה קשרים קוולנטיים, ויוצרים מבנה שכבות דמוי חלת דבש. שכבות אלו מורכבות מטבעות קו-מפלסיות עם שישה איברים וקשרי CC, הנקראים גרפן.
תכונות פיזיקליות של גרפיט
הגרפיט אטום ושומני למגע. צבעו נע בין שחור ברזל לאפור פלדה. צורתו יכולה להיות גבישית, פתית, קשקשת, מפוספסת או שכבתית. הצפיפות היחסית של גרפיט היא 2.256 גרם/ס"מ³.
