石墨颜色由铁灰至钢灰，条痕黑色，具有显著的光学不均匀性、硬度不均质性，以及不透明、具有金属光泽等，隐晶质的则暗淡无光。硬度1～2，比重2.09～2.23，次等石墨比重为1.84～1.98。(比重的变化由气泡的多寡而决定)。薄片能弯曲，有滑腻感，能污染纸片和手指。石墨传热性强(比铜和铝还高),具有高度的导电性,能耐3000℃以上高温，熔点3800℃，沸点4250℃，具有可塑性，化学稳定性强，不溶于酸碱。

石墨棒、石墨板的特殊性是随温度升高，其强度增大。炭石墨材料单位面积上所能承受的上限载荷称为耐压强度(又称抗压强度)。当物体受到与轴线相垂直的外力作用后，先呈弯曲后到折断时的上限载荷力，称为抗折强度(也称抗弯强度)。当外力为拉力时，物体被拉断的瞬间上限载荷，称为抗拉强度。人造石墨制品的耐压强度为抗折强度的一倍左右(1.61~2.90)，而抗拉强度又为抗折强度的一半左右(0.47~0.60)。一般炭石墨材料的强度也具有各向异性。对于挤压产品，沿试块平行于挤压方向的强度总比垂于挤压方向的要大一些;而对于模压产品，沿试块成型时的加压方向比另一方向要大一些。

石墨板的熔点很高，在高温下具有很高的强度，能在1000℃附近长时期使用，这是比水及重水(水及重水都可作为减速材料)优越之处。它对热中子的吸收几率不大，但对热中子的减速能力不如重水。因此，用石墨板为堆芯结构材料的核反应堆的体枳比较大。使用石墨板为堆芯结构材料的核反应堆有:石墨板水冷堆(石墨板为减速材料、永为载热剂)，石墨板气冷堆(石墨板作减速材料、二氧化碳或氦气作载热剂)，石墨板高温气冷堆(通常用氦气为载热剂，引出氦气的温度可达1000℃左右)，石墨板-钠堆(钠作为载热剂)，石墨板慢中子增殖反应堆(铀-钍转换)。