El grafito posee una elevada conductividad eléctrica debido a su estructura atómica, compuesta exclusivamente por átomos de carbono. Cada átomo de carbono se une mediante enlaces covalentes a otros tres átomos, formando capas planas con una disposición hexagonal.
Dentro de estas capas, queda un electrón por átomo libre para moverse: a estos se les denomina electrones deslocalizados. Estos electrones no están ligados a un átomo en particular, lo que les permite desplazarse con facilidad y facilitar el paso de corriente eléctrica a través del material.
Esta estructura en capas hace que el grafito conduzca electricidad principalmente en dos dimensiones (a lo largo del plano de las capas), por lo que se comporta como un conductor direccional o semiconductor anisotrópico.
A diferencia de muchos otros materiales no metálicos, el grafito tiene electrones libres que responden rápidamente cuando se aplica un voltaje. Esta propiedad lo convierte en un material ideal para componentes eléctricos como electrodos, escobillas de motor y otros dispositivos conductores.