Den kristallografiska informationen om grafit är knapphändig. Den har i allmänhet accepterats som sexkantig med en väl markerad basal klyvning; men förutom klyvningsytan har få andra ytor någonsin observerats på den. Kenngott, den tidigaste observatören, verkar ha erhållit den bästa kristallen och mätte plan som han gav indexen 10͞11 och 11͞21, som bildar vinklar på 58° respektive 70° 18′ med basalplanet 0001. (Dessa resultat bekräftas på ett slående sätt av röntgenmätningar, som ger motsvarande vinklar 58° 8′ och 70° 13′). Nordenskiöld betraktade grafit som monoklin på grund av variationen i vinklarna, men hans slutsatser ifrågasattes av Sjögren, som i en mycket fyllig uppsats anförde ett antal skäl (tvillingbildning, slag- och etsningssiffror, värmeledningsförmåga) för att visa att grafit är hexagonalt. Ganska nyligen har Gauberts forskning bidragit till kunskaperna om grafitens optiska egenskaper. I mycket tunna flingor är den genomskinlig, oaxial och negativt dubbelbrytande, med ett brytningsindex på cirka 2. Detta visar definitivt att den har trigonal hexagonal symmetri. Röntgenanalysen av grafit har släpat betydligt efter diamantanalysen. Bragg gjorde 1914 en mätning av klyvningsplanens avstånd och fann att det var 3-42 A.U., medan Ewald samma år tog ett Laue-foto av en kristall vinkelrätt mot axeln, vilket bekräftade dess hexagonala symmetri. Hull och Debye och Scherrer försökte 1917 göra en mer fullständig tolkning av dess struktur med hjälp av pulvermetoden. Båda kunde tilldela elementet en struktur, men dessa strukturer har olika gitter och tillhör olika kristallsystem. En granskning av de ursprungliga dokumenten visar att ingen av forskarnas observationer stämmer särskilt väl överens med den struktur de föreslår, och observationerna visar endast en grov överensstämmelse med varandra. Detta är särskilt tydligt när det gäller intensiteterna. På det hela taget är Hulls resultat mer trovärdiga, eftersom han separerade Kα- och Kβ-linjerna i Mo genom att screena, medan Debye och Scherrer ofta förväxlade α- och β-linjer, vilket kommer att visas senare. Sedan dess har Backhurst gjort en del mätningar på grafit, med tanke på dess expansion och temperaturens inverkan på reflektionsintensiteterna.