Le graphite conduit l'électricité car il possède des électrons délocalisés dans sa structure. La disposition en nid d'abeille des atomes de carbone empilés du graphite laisse un seul électron non lié dans chaque hexagone. Chacun de ces électrons est libre de se déplacer dans la structure, permettant la conduction électrique.
L'électron délocalisé du graphite est indiqué par un anneau au centre de la structure C6. Cette délocalisation se traduit par une longueur de liaison équidistante entre les six liaisons dans chaque cellule en nid d'abeille de la structure en graphite. Si les liaisons n'étaient pas équidistantes, l'électron serait lié aux deux atomes ayant la longueur de liaison la plus courte. Le graphite n'est pas le seul allotrope du carbone à posséder un électron délocalisé. Le C60 et le graphène sont également des formes de carbone qui possèdent cette délocalisation électronique. Le graphène est particulièrement intéressant car cet électron délocalisé est confiné à un seul plan ou à quelques plans d'atomes. Cela lui permet de surfer sur les potentiels électriques des noyaux de carbone avec peu ou pas de résistance, ce qui entraîne une conductivité presque infinie. Bien que le diamant soit également un allotrope du carbone, il ne conduit pas l'électricité car les quatre électrons de chaque atome de carbone sont localisés dans des liaisons covalentes pures avec les quatre atomes voisins les plus proches.
