Grafitul conduce electricitate deoarece posedă electroni delocalizați în structura sa. Arhitectura fagure a atomilor de carbon din grafit păstrează un singur electron nelegat în fiecare hexagon. Fiecare dintre aceste electroni este liber să se miște în interiorul structurii, permițând conducerea electrică.
Electronul delocalizat al grafitului este indicat ca un inel în centrul structurii C6. Această delocalizare are ca rezultat o lungime de legătura echidistantă între toate cele șase legături din fiecare celulă de tip fagure din structura grafitului. Dacă legăturile nu ar fi echidistante, electronul ar fi legat la cei doi atomi cu cea mai scurtă lungime de legătură. Grafitul nu este singurul alotrop al carbonului care posedă un electron delocalizat. C60 și grafen sunt, de asemenea, forme de carbon care posedă această delocalizare a electronilor. Grafenul este deosebit de interesant deoarece acest electron delocalizat este limitat la un singur plan sau la câteva planuri de atomi. Acest lucru îi permite să navigheze peste potențialul electric al nucleului de carbon cu puțin sau deloc rezistență, conducând la o conductivitate aproape infinită. Deși diamantul este, de asemenea, un alotrop de carbon, el nu conduce energia electrică, deoarece cei patru electroni ai fiecărui atom de carbon sunt localizați în legături covalente pură cu cei patru atomi apropiați ai celuilalt.
