墨给人的印象似稍嫌单一，但却是古代书写中必不可缺的用品。借助于这种独创的材料，中国书画奇幻美妙的艺术意境才能得以实现。墨的世界并不乏味，而是内涵丰富。作为一种消耗品，墨能完好如初地呈现于今者，当十分珍贵。 文房四宝中墨由石墨制成， 石墨由碳(C)组成的六方或三方晶系的自然元素矿物。因能用来写字而得名。与
金刚石同是碳的同质多象变体。晶体具层状结构，碳原子按六方环状排列成层。由于层在垂直方向上的堆垛顺序不同，而有2H和3R两种多型变体。集合体常呈鳞片状或块状，具平行底面的极完全解理。颜色与条痕为黑色，半金属光泽。
莫氏硬度1，易污手；具滑腻感。薄片具挠性。比重2.09～2.23。导电性良好 。主要由煤层或含碳质沉积岩经区域变质作用而形成。常见于大理岩、片岩或片麻岩中。用于制造铅笔芯、高温
坩埚、润滑剂、电极、铸模面涂料、
原子反应堆的中子减速剂，以及用作人工合成金刚石的原料等。
石墨的化学成分为碳(C)。天然产出的石墨很少是纯净的，常含有10%～20%的杂质，包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。石墨矿物呈铁黑、钢灰色，条痕光亮黑色；金属光泽，隐晶集合体光泽暗淡，不透明；解理｛0001｝完全，硬度具异向性，垂直解理面为3～5，平行解理面为1～2；质软，密度为2.09～2.23g/cm3，有滑腻感，易污染手指。矿物薄片在透射光下一般不透明，极薄片能透光，呈淡绿灰色，一轴晶，
折射率1.93～2.07，在反射光下呈浅棕灰色，反射多色性明显，Ro灰色带棕，Re深蓝灰色，反射率Ro23(红)，Re5.5(红)，反射色、双反射均显著，非均质性强，偏光色为稻草黄色。石墨属复六方双锥晶类，沿｛0001｝呈六方板状晶体，常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱，但完好晶形少见，一般呈鳞片状或板状，集合体呈致密块状、土状或球状。
石墨晶体具典型的层状结构，碳原子排列成六方网状层，面网结点上的碳原子相对于上下邻层网格的中心。重复层状为2的是石墨2H多型，属六方晶系，即通常所指的石墨；若重复层状为3的则为石墨3R多型，属三方晶系，但在天然石墨结构中不能单独分离出来。在石墨晶体结构中，层内碳原子的
配位数为3，具共价金属键，间距0.142nm，层与层间以分子键相连，间距为0.340nm，此种特殊的晶体结构和化学键性使石墨具有一些特殊的工艺性能。
由于碳原子在石墨结晶格子的原子层中排列紧密，热振动困难，因而石墨能耐高温并具特殊的热性能。石墨的熔点为3850℃，沸点为4250℃，吸热量6.9036×107J/kg，经高温电弧灼烧重量损失极小，在2500℃时其强度比常温时提高1倍，
热膨胀系数小(1.2×10-6)，温度骤变时其体积变化不大。由于石墨晶体中存在容易流动的电子，因此其导电、导热性能不亚于金属。但随温度升高，
导热系数反而减少，在极高温度下趋于不导热状态。石墨的化学稳定性好，不受酸、碱及有机溶剂的侵蚀。石墨的润滑性能类似于
二硫化钼和四氟化烯，
摩擦系数在润滑介质中小于0.1，尤以鳞片状石墨的润滑性更好。此外，石墨还具涂敷性和可塑性，将其涂敷在固体物体表面，可形成薄膜牢固粘附而起保护固体作用，并可制成任何复杂形状的制品。