A grafitra vonatkozó kristályográfiai információk hiányosak. Általában hatszögletűnek fogadták el, jól jelzett bazális hasadással; de a hasadási felületen kívül kevés más felületet figyeltek meg rajta. Úgy tűnik, hogy a legkorábbi megfigyelő, Kenngott szerezte meg a legjobb kristályt, és mérte meg a síkokat, amelyeknek a 10͞11 és 11͞21 indexeket adta, amelyek 58°, illetve 70° 18′ szöget zárnak be a 0001-es alapsíkkal. (Ezeket az eredményeket szembetűnően megerősítik a röntgensugaras mérések, amelyek a megfelelő szögeket 58° 8′ és 70° 13′ értékre teszik). Nordenskiöld a grafitot monoklinnek tartotta, szögeinek változékonysága miatt; következtetéseit azonban Sjögren megkérdőjelezte, aki egy igen terjedelmes dolgozatban számos okot (ikeresség, ütés- és marási számok, hővezető képesség) hozott fel annak bizonyítására, hogy a grafit hexagonális. A grafit optikai tulajdonságainak ismeretét nemrégiben Gaubert kutatásai egészítették ki. Nagyon vékony pelyhekben átlátszó, egytengelyű és negatívan kettőstörő, törésmutatója körülbelül 2. Ez egyértelműen eldönti, hogy trigonális hexagonális szimmetriával rendelkezik. A grafit röntgenanalízise jelentősen elmaradt a gyémánté mögött. Bragg 1914-ben megmérte a hasadási síkok távolságát, és azt 3-42 A. U.-nak találta, míg Ewald ugyanebben az évben Laue-fényképet készített egy kristályról, a tengelyre merőlegesen, megerősítve a hatszögszimmetriát. Szerkezetének teljesebb értelmezését Hull, majd 1917-ben Debye és Scherrer kísérelte meg a pormódszerrel. Mindketten képesek voltak szerkezetet rendelni az elemhez, de ezek a szerkezetek különböző rácsszerkezetűek és különböző kristályrendszerekhez tartoznak. Az eredeti dolgozatok vizsgálata azt mutatja, hogy egyik kutató megfigyelései sincsenek nagyon jó összhangban az általuk javasolt szerkezettel, és a megfigyelések csak a legdurvább egyezést mutatják egymással. Ez különösen az intenzitások kérdésében szembetűnő. Összességében Hull eredményei hihetőbbek, mert ő a Mo Kα és Kβ vonalait szűréssel különválasztotta, míg Debye és Scherrer gyakran összetévesztette az α és β vonalakat, amint azt a későbbiekben bemutatjuk. Azóta Backhurst végzett néhány mérést a grafiton, annak kiterjedése és a hőmérsékletnek a reflexiós intenzitásokra gyakorolt hatása szempontjából.