常溫下單質碳的化學性質比較穩定，不溶于水、稀酸、
稀堿和有機溶劑；高溫下與氧反響燃燒，生成二氧化碳或一氧化碳；在鹵素中只有氟能與單質碳直接反響；在加熱下，單質碳較易被酸氧化；在高溫下，碳還能與許多金屬反響，生成金屬碳化物。碳具有還原性，在高溫下可以冶煉金屬。此外，近年的研討發現，石墨可以被氯磺酸溶解，構成單層石墨烯的氯磺酸“溶液”。
石墨是碳質元素結晶礦藏，它的結晶格架為六邊形層狀結構。每一網層間的間隔為340pm，同一網層中碳原子的間距為142pm;。屬六方晶系，具完好的層狀解理。解理面以分子鍵為主，對分子吸引力較弱，故其天然可浮性很好。
石墨與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質，它們互為同素異形體。
石墨因為其特別結構，而具有如下特別性質：
1） 耐高溫性：石墨的熔點為3850±50℃，沸點為4250℃，即便經超高溫電弧灼燒，分量的損失很小，熱膨脹系數也很小。石墨強度隨溫度進步而加強，在2000℃時，石墨強度進步一倍。
2） 導電、導熱性：石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨可以導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只構成3個共價鍵,每個碳原子依然保存1個自由電子來傳輸電荷。
3）光滑性：石墨的光滑功能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數越小，光滑功能越好。
4）化學穩定性：石墨在常溫下有良好的化學穩定性，能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕。
5）可塑性：石墨的韌性好，可碾成很薄的薄片。
6）抗熱震性：石墨在常溫下使用時能飽嘗住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫度突變時，石墨的體積變化不大，不會發生裂紋。
名字來源：源于希臘文“graphein”，意為“用來寫”。由德國化學家和礦藏學家A. G. Werner 于1789命名
化學組成：成分純凈者極少，往往含各種雜質
類別：天然元素-非金屬元素-碳族