Les atomes de carbone du graphite forment une structure hexagonale régulière, chaque atome de carbone étant lié à trois autres atomes de carbone dans un plan. Cette structure se traduit par une forte liaison covalente entre les atomes de carbone, responsable du point de fusion élevé et de la conductivité électrique du graphite. Les liaisons entre les plans sont faibles, ce qui permet aux plans de glisser facilement les uns sur les autres, donnant au graphite sa sensation glissante et sa capacité à être utilisé comme lubrifiant. Le type de liaison dans le graphite est appelé liaison covalente.