ساختار گرافیت به علت وجود الکترون‌های آزاد و پیوندهای دوگانه، امکان تشکیل ساختاری مستحکم و پایدار دارد. در گرافیت، هر اتم کربن با سه اتم کربن دیگر پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهد و یک الکترون پایی از هر اتم کربن آزاد و متحرک باقی می‌ماند. این الکترون‌های آزاد قابلیت حرکت در سرتاسر لایه‌های گرافیت را دارند و منجر به پدیده رزنانس می‌شوند، که پایداری ساختار گرافیت را افزایش می‌دهد.
این الکترون‌های متحرک، باعث می‌شوند که گرافیت ویژگی‌های خاصی مانند هدایت الکتریکی و پایداری مکانیکی داشته باشد. برعکس، در الماس، هر اتم کربن با چهار پیوند قوی به چهار اتم کربن دیگر متصل است که این باعث ایجاد ساختاری بسیار پایدار و سخت اما بدون الکترون‌های آزاد متحرک می‌شود. بنابراین، گرافیت نسبت به الماس پایداری دینامیکی بیشتری دارد و به راحتی می‌تواند به برگ‌های نازک تبدیل شود.
