La formula chimica della grafite è C. La grafite è un allotropo di carbonio, il che significa che ha la stessa composizione chimica del carbonio, ma ha caratteristiche fisiche diverse.
Il carbonio è in grado di formare tre allotropi presenti in natura: carbonio amorfo, grafite e diamante. Quando gli atomi di carbonio formano una struttura cristallina esagonale, il risultato è grafite. I reticoli esagonali poggiano l'uno sull'altro in strati, rendendo la grafite morbida, malleabile e ideale per l'uso come lubrificante.
Tuttavia, ogni strato di grafite è singolarmente forte. Un singolo strato di grafite è noto come grafene ed è più di 300 volte più resistente dell'acciaio. La forza del grafene e le eccellenti proprietà di conduzione elettrica e termica lo rendono utile per molte applicazioni industriali.