石墨雖屬非金屬礦物, 但具有金屬及有機化合物的性質, 其主要特性有:
1. 耐高溫及特殊的熱性能
石墨是最耐高溫的輕質元素之一, 石墨熔點為: 3850°C . 沸點為4250 °C, 比高溫之王鎢高得多. 石墨在超高溫條件下不軟化, 而且強度反而增高. 在2520°C時, 其抗拉強度比常溫時高一倍. 另外, 石墨的熱膨係數很小, 只有 1.2 *10¯6 I/°C, 故在溫度驟變時, 體積變化不大, 具有良好的抗熱震性能.
2. 優良的導電和導熱性
石墨的導電導熱性不亞於金屬, 它比不銹鋼大4倍. 比碳素鋼大2倍. 比鉛大3~3.5倍. 比其他非金屬高約100倍. 其導電導熱性和石墨化程度有關. 石墨化程度越高, 導電導熱性能越好. 但石墨的導熱性又和金屬不同, 隨著溫度的升高, 導熱係數不是增加而是減少, 在極高溫度時, 則趨於絕熱狀態. 如將石墨置於磁場中, 加溫加壓則可製成定向石墨. 其順向的導電率比反向的導電率高 1000 倍, 稱之為各向異性.
3. 潤滑性
石墨的潤滑性能類似於二硫化鉬, 在潤滑介質中石墨的摩擦係數為0.1以下, 鱗片越大摩擦係數越小, 潤滑性能越好. 在氣體. 液體.韌體物質或結晶狀物質中, 均具有良好的耐磨性, 而且潤滑性能不受溫度的影響
4. 塗敷性及可塑性
石墨能牢固地黏附在固體表面不易脫落. 粒度越小, 黏著力越強. 另外, 石墨的可塑性很好, 可以加工成複雜的形狀.
5. 化學穩定性
石墨在常溫下, 有很好的化學穩定性, 能耐任何強酸, 強鹼及有機溶液的浸蝕, 其化學穩定性和其純度, 溫度有關. 石墨在低溫時氧化速度很小, 當溫度達到400°C時開始氧化, 溫度越高氧化速度越快, 因此, 在空氣中石墨製品的使用溫度不能超過500°C.
6. 其他
石墨是一種脆性材料, 其抗沖擊及抗拉強度均很差, 其性能取決了石墨的種類及加工方法, 一般石墨製品的強度為: 抗壓強度>抗彎強度>抗拉強度, 其差值為二的倍數. 由於測定抗壓強度較為方便, 因此, 一般只測其抗壓強度. 石墨又軟又硬, 水平方向硬度為二, 可在紙上劃出條痕, 而垂直方向硬度很高, 硬到可使金剛石刀具損壞.
石墨粉裡“飛”出金剛石
提起鑽石，人們就會聯想到光彩奪目、閃爍耀眼的情景，它隨著擁有者的活動而光芒四射。 但因它的昂貴價格，大多數人只能望而卻步。 儘管如此，人們對鑽石還是很嚮往的。 你知道鑽石是什麼嗎？ 它的化學成分是碳(C)，天然的鑽石是由金剛石經過琢磨後才能稱之謂“鑽石”。 天然的鑽石是非常稀少的，世界上重量大於1000克拉(１克=５克拉)的鑽石只有２粒，400克拉以上的鑽石只有多粒，我國迄今為止發現的最大的金剛石重158.786克拉，這就是“常林鑽石”。 物以稀為貴，正因為可做“鑽石“用的天然金剛石很罕見，人們就想“人造“金剛石來代替它，這就自然地想到了金剛石的“孿生“兄弟--石墨了。
金剛石和石墨的化學成分都是碳(C)，稱“同素異形體”。 從這種稱呼可以知道它們具有相同的“質”，但“形”或“性”卻不同，且有天壤之別，金剛石是目前最硬的物質，而石墨卻是最軟的物質之一。
石墨和金剛石的硬度差別如此之大，但人們還是希望能用人工合成方法來獲取金剛石，因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。 但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳，不是那麼容易的。 石墨在5-6萬大氣壓（（5-6）×103MPa）及攝氏1000至2000度高溫下，再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑，可使石墨轉變成金剛石。
目前世界上已有十幾個國家（包括我國）均合成出了金剛石。 但這種金剛石因為顆粒很細，主要用途是做磨料，用於切削和地質、石油的鑽井用的鑽頭。 當前，世界金剛石的消費中，80%的人造金剛石主要是用於工業，它的產量也遠遠超過天然金剛石的產量。
最初合成的金剛石顆粒呈黑色，0.5mm大小，重約0.1克拉（用於寶石的金剛石一般最小不能小於0.1克拉）。 現在我國研製的大顆粒金剛石達3mm以上，美國、日本等已製成6.1克拉多的金剛石。 我們說金剛石已從石墨中“飛”出，寶石級的人造金剛石也會在不久的將來供應於市場
