石墨碳環是碳元素的一種，石墨是元素碳的同素異形體。每個碳原子的外圍與另外三個碳原子相連，它們共價鍵合形成一個共價分子。很早以前，石墨及其炭制品就具有優異的性能，應用越來越廣泛，其生產率和效益都呈現出快速增長的趨勢。碳是一種非常常見的元素，以各種形式廣泛存在于大氣和地殼中。單質碳早就被認識和利用，碳-有機物的一系列化合物是生命的基礎。它是碳生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。碳可以自身化學結合形成大量化合物，這些化合物是生物學和商業上重要的分子。生物體中的大多數分子都含有碳。碳有各種形式，包括晶體元素碳，如金剛石和石墨；無定形碳，例如煤；有動植物等復雜的有機化合物；如碳酸鹽、大理石等。碳的物理和化學性質取決于它的晶體結構。高硬度的金剛石和軟而油膩的石墨有不同的晶體結構，各有各的外觀、密度、熔點等。