Graphit leitet Elektrizität, weil es delokalisierte Elektronen in seiner Struktur besitzt. Die Wabenstruktur der gestapelten Kohlenstoffatome von Graphit lässt in jedem Sechseck ein einzelnes Elektron ungebunden. Jedes dieser Elektronen kann sich innerhalb der Struktur frei bewegen und ermöglicht so die elektrische Leitung.
Das delokalisierte Elektron von Graphit wird als Ring im Zentrum der C6-Struktur angezeigt. Diese Delokalisierung führt zu einer äquidistanten Bindungslänge zwischen allen sechs Bindungen in jeder Wabenzelle der Graphitstruktur. Wären die Bindungen nicht gleich weit entfernt, wäre das Elektron an die beiden Atome mit der kürzesten Bindungslänge gebunden. Graphit ist nicht das einzige Allotrop von Kohlenstoff, das ein delokalisiertes Elektron besitzt. C60 und Graphen sind ebenfalls Formen von Kohlenstoff, die diese Elektronendelokalisation besitzen. Graphen ist besonders interessant, weil dieses delokalisierte Elektron auf eine einzelne Ebene oder einige wenige Atomebenen beschränkt ist. Dadurch kann es mit geringem oder keinem Widerstand über die elektrischen Potenziale der Kohlenstoffkerne surfen, was zu einer nahezu unendlichen Leitfähigkeit führt. Obwohl Diamant auch ein Allotrop von Kohlenstoff ist, leitet er keinen Strom, da die vier Elektronen jedes Kohlenstoffatoms in reinen kovalenten Bindungen mit den vier nächsten benachbarten Atomen lokalisiert sind.
