Grafitt består av karbonatomer som er bundet med kovalente bindinger til tre andre karbonatomer. Disse atomene danner plane sjikt og har også en del elektroner som ikke inngår i noen bindinger. På grunn av de frie elektronene leder grafitt elektrisk strøm, i motsetning til diamant. Elektronene absorberer også mye lys, noe som gir grafitt den mørke fargen. Grafitt har perfekt kløv langs sjiktplanene, og dette er grunnen til at grafitt egner seg godt som skrivemateriale. Mellom hvert karbonatom i sjiktene er det en avstand på 0,142 nm, mens sjiktene er adskilt med en avstand på 0,34 nm.