碳有钻石、石墨、其他晶体元素碳等多种形式。有煤等非晶碳。碳酸盐中含有动物、植物、大理石等复杂的有机化合物。碳的物理和化学特性取决于晶体结构。高硬度金刚石和软美石墨的晶体结构在外观密度熔点等方面有所不同。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体。
1） 耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。
2） 导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
3）润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。
4）化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5）可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。
6）抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。
石墨质柔软，为黑灰色。 硬度为1~2，随着垂直方向杂质的增加，硬度增加到3~5。 比重为1.9~2.3。 比表面积范围集中在1-20平方米/g，阻氧条件下熔点在3000℃以上，是耐温性高的矿物之一。
石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料，以煤沥青为粘结剂，经焙烧、配料、混炼、压制、焙烧、石墨化、机械加工制成，是电弧炉中以电弧形式释放电能加热熔化炉料的导体。
石墨是非金属材料，熔点，铜的熔点为1083 ℃，因此石墨电极可以耐受更大的电流设定条件。 放电面积和电极尺寸缩放量越大，石墨材料的粗加工优势越明显。 石墨的导热系数为铜的1/3，其放电过程中产生的热能对去除金属材料更为有效，因此在中、精加工中加工效率也铜电极。
石墨电有能够耐受大电流条件的特性，另外，在适当的粗加工设定条件下，含碳元素的钢工件的加工时产生的腐蚀物和在工作液的高温下产生的分解物中的碳粒子，由于极性效果，一部分腐蚀物、碳粒子附着在电极表面而形成保护层，粗加工中的石墨电极的损失极小。
石墨材料的热膨胀系数小，铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍，因此在放电加工中石墨电极与铜电极相比难以变形，能够得到更稳定可靠的加工精度。 特别是在加工深而窄筋的部位的情况下，如果局部变高，则铜电极容易产生弯曲变形，但石墨电极不会这样； 对于长宽比大的铜电极，在加工设定时需要通过修正一定的热膨胀值来修正尺寸，但不需要石墨电极。
石墨电极优点
(1)模具几何形状的日益复杂化以及产品应用的多元化导致对火花机的放电度要求越来越高。石墨电极的优点是加工较容易，放电加工去除率高，石墨损耗小，因此，部分群基火花机客户放弃了铜电极而改用石墨电极。另外，有些特殊形状的电极无法用铜制造，但石墨则较容易成型，而且铜电极较重，不适合加工大电极，这些因素都造成部分群基火花机客户应用石墨电极。 (2)石墨电极容易加工，且加工速度明显快于铜电极。 例如，铣削工艺加工石墨时，其加工速度比其他金属加工快2~3倍，而且不需要额外的人工处理，但铜电极人工压伤。 同样，如果使用高速石墨加工中心制造电极，速度快，，也不会产生粉尘问题。 在这些加工过程中，选择合适硬度的刀具和石墨，可以减少刀具磨损和铜电极破损。 石墨电极和铜电极铣削时间具体比较，石墨电极比铜电极快67%，一般电火花加工中采用石墨电极的加工比采用铜电极的加工快58%。 这样可以大幅缩短加工时间，同时也降低了制造成本。
(3)石墨电极与以往的铜电极的设计不同。 许多模具厂对铜电极的粗加工和精加工通常有不同的预留量，而石墨电极使用基本相同的预留量，减少了CAD/CAM和机加工的次数。 只有这个理由，才能大幅度提高模具型腔的精度。
石墨电极连接前的准备：
1、拆除新的电极孔保护套，检查电极孔内螺纹是否完好。 螺丝不完整时，联系售后技术人员，由售后技术人员判断电极是否可用； 检查孔内是否干净，如果不干净，请清洁后再使用。
2、将电极吊具拧入一端电极孔内，在电极的另一端下面放好软垫，避免损坏电极接头。
3、用压缩空气先吹净待接电极表面和孔内的灰尘、杂物等，然后吹净新电极的表面和接头上的灰尘、杂物等;如压缩空气不能将电极表面吹干净，要用毛刷清理干净。