石墨晶体中碳原子先形成正六边形平面蜂窝状结构，而层与层之间又通过范德华力结合.在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp2杂化，3个杂化轨道用来形成σ键结合其他碳原子，所有碳原子剩余2p轨道一同形成离域大π键
石墨层中碳原子为什么是SP2杂化
石墨是层状结构的，每层每个c分子与周围的三个碳原子成σ键，键角为120°。
根据价层电子对互斥理论，石墨中的碳以sp2的方式进行杂化.而且更准确地说，未参与杂化的sp2轨道还有一个孤电子，与石墨层地方向垂直，每个碳原子的sp2轨道的孤电子相互重叠（肩并肩），形成离域π键。
这些离域电子在整个碳原子平面内自由移动，导致了石墨在平行于片层地方向上有良好的导电性。
