La grafite è costituita da una struttura lamellare a piani, dove ogni atomo di carbonio è legato covalentemente ad altri 3. In questo tipo di struttura cristallina il carbonio risulta ibridato sp2. L’ibridazione sp avviene quando in un atomo è presente un elettrone nell’orbitale s e almeno un elettrone nell’orbitale p. Questo fenomeno comporta la possibilità della grafite di condurre corrente elettrica, sfruttando gli elettroni liberi tra uno strato di grafite e l’altro, e la possibilità dei vari strati di grafite di scorrere tra loro, data la presenza di soli legami di Van der Walles tra uno strato di grafite e l’altro.
Nel diamante i carboni risultano ibridati sp3. Tutti gli elettroni di valenza del carbonio sono impegnati in legami covalenti e, da ciò, si può spiegare il fatto che questo solido non conduce corrente e risulti molto duro.