金刚石不与一般酸、碱或化学物质作用，石墨则较活泼。石墨片层之间的距离大，片层间结合松，许多分子和离子能渗入层间形成插人化合物（intercalation compound）或称为层状化合物（lamellar compound），总称为石墨化合物（graphite compound）。这些插入物的渗入基本上不改变石墨原有的层状结构，但片层间的距离增加，表现为石墨“膨胀”了，其它性质也有变化。这些化合物为非整比化合物（即组成不定，原子个数比也非整数比的一类化合物），多数具有催化性能。按电学性质可分为导体和非导体两大类：

       导体（离子型化合物）：指碱金属，Cl2、Br2，金属卤化物（如FeCl3、AsF5、SbF5、UCl4…），氧化物（如MoO3）和硫化物（如FeS2）与石墨反应而形成的化合物。在这些化合物中，石墨片层和π电子体系不变，但片层由于插入物的渗入得到电子或失去电子（如K→K+＋e-，使片层带负电荷；Cl2＋2e-→2Cl-，在片层中留下“空穴”而使片层带正电荷），其导电性超过石墨的。例如SbF5-石墨的导电能力为石墨的15倍，它是甲基戊烷裂解和异构化的催化剂和制备氟碳化合物的润滑剂。用过量钾处理石墨得到铜色、顺磁性的C8K，其碳层间的距离约为0．55nm。这种物质很活泼，在空气中能燃烧。加热则分解为蓝色的C24K，C36K，C48K和C60K。C24K是还原烯烃和炔烃的催化剂。在有少量氧化剂存在的条件下，石墨能与一些强酸反应而生成石墨盐如石墨硫酸氢盐C24+HSO4-·2H2SO4，它是一种由于正电荷空穴引起导电性增强的石墨化合物。

       非导体（共价型化合物）：氟和氧（指与强氧化剂——浓HNO3、HClO4或KMnO4反应）与石墨形成的化合物属于共价型。在这些化合物中，氟和氧同石墨平面中的碳原子结合时用到离域π健的电子，所以π电子体系被破坏，它们不导电，而且碳平面是曲折的。例如石墨与F2在723K条件下，反应面得到的聚一氟化碳（CF）x，为灰色或白色固体，碳层内C—C距离为0．154nm，层间距离为0．66nm，它是一种能抗大气氧化的润滑剂。