石墨与金刚石都是碳元素的单质，互为同素异形体。

石墨的所有碳原子以sp2杂化与相邻三个碳原子以共价键连接，形成由六元环并列组成的平面，平面之间通过范德华作用力平行的叠在一起。

金刚石所有的碳原子以sp3杂化与相邻四个碳原子以共价键连接，空间上按正四面体的分布。