Den krystallografiske information om grafit er sparsom. Det er generelt blevet accepteret som hexagonalt med en velmarkeret basal kløvning; men udover kløvningsfladen er der kun observeret få andre flader på det. Kenngott, den tidligste observatør, synes at have opnået den bedste krystal og målt planer, som han gav indeksene 10͞11 og 11͞21, der danner vinkler på henholdsvis 58° og 70° 18′ med grundplanet 0001. (Disse resultater bekræftes påfaldende af røntgenmålinger, som giver de tilsvarende vinkler 58° 8′ og 70° 13′). Nordenskiöld anså grafit for at være monoklin på grund af de varierende vinkler; men hans konklusioner blev sat i tvivl af Sjögren, som i en meget fyldig artikel fremlagde en række grunde (tvilling, slag- og ætsetal, varmeledningsevne) til at vise, at grafit var sekskantet. For ganske nylig har Gauberts forskning givet et nyt kendskab til grafitens optiske egenskaber. I meget tynde flager er det gennemsigtigt, ensidigt og negativt dobbeltbrydende med et brydningsindeks på ca. 2. Dette bekræfter definitivt, at det har en trigonal hexagonal symmetri. Røntgenanalysen af grafit har været betydeligt forsinket i forhold til diamantanalysen. Bragg foretog i 1914 en måling af afstanden mellem kløvningsplanerne og fandt, at den var 3-42 A.U., mens Ewald samme år tog et Laue-foto af en krystal vinkelret på aksen, hvilket bekræftede dens sekskantede symmetri. Hull og Debye og Scherrer forsøgte i 1917 at foretage en mere fyldestgørende fortolkning af dens struktur ved hjælp af pulvermetoden. Begge var i stand til at tildele en struktur til grundstoffet, men disse strukturer har forskellige gitter og tilhører forskellige krystalsystemer. En gennemgang af de originale artikler viser, at ingen af de to forskeres observationer er i meget god overensstemmelse med den struktur, de foreslår, og at observationerne kun viser den groveste overensstemmelse med hinanden. Dette er især udtalt i spørgsmålet om intensiteter. I det store og hele er Hulls resultater mere plausible, fordi han adskilte Kα- og Kβ-linjerne i Mo ved screening, mens Debye og Scherrer ofte forvekslede α- og β-linjer, som det vil blive vist senere. Siden da har Backhurst foretaget nogle målinger på grafit, med hensyn til dets ekspansion og temperaturens indvirkning på refleksionsintensiteterne.