La grande variété de propriétés du graphite telles que la cristallinité et la texture conduit à une multitude d’applications industrielles.

Il semble que 75 % du graphite utilisé dans l’industrie soit du graphite synthétique.

Le graphite naturel est surtout employé dans la sidérurgie pour la fabrication de l’acier comme recarburant pour accroître la teneur en carbone du fer fondu dans la fonte grise.
Ses propriétés réfractaires sont mises à contribution en tant que revêtement de four de fonderie, creusets de hauts fourneaux, moules à verres et métaux, tuyères de fusée et missiles.
Des échangeurs de chaleur (pour chauffer et refroidir les fluides corrosifs chauds) et des appareillages de synthèse d’acide chlorhydrique sont réalisés en graphite pour l’industrie chimique et pharmaceutique. On met surtout à profit les propriétés du graphite telles que sa grande conductivité thermique et de sa forte résistance à la chaleur et aux agents chimiques.

L’emploi du graphite comme électrodes de fours à arc (fours à fusion, à réduction)est très fréquent.

Les autres principales utilisations concernent la lubrification comme pour les balais pour moteurs électriques et générateurs : le graphite permet le faire le contact électrique et auto-lubrifie la surface métallique. Aussi, il est largement utilisé pour les joints d’étanchéité en mouvement dans les procédés soumis à des conditions agressives, corrosives ou à haute température.

Le graphite est aussi utilisé pour la production de garnitures de frein (matériaux de friction lors de freinage haute énergie pour limiter l’usure) pour les TGV et certains avions Airbus.

Le graphite naturel est utilisé dans la fabrication des crayons à mine parce qu’il laisse une trace. La mine est un mélange de kaolin, de bentonite et de graphite. Le degré de dureté d’un crayon dépend du rapport argile/graphite de la mine. Les mines de haute qualité sont fabriquées avec du graphite cristallin et celles de moindre qualité avec du graphite amorphe.

Dans l’industrie des peintures, le graphite sert à protéger les surfaces métalliques exposées à un milieu corrosif et à éliminer l’accumulation d’électricité statique dans les revêtements de plancher.

La fabrication des piles sèches zinc-carbone emploie le graphite de fine granulométrie en raison de sa bonne conductivité thermique.
Une nouvelle application prometteuse concerne l’industrie des piles à combustible pour la mise au point d’électrodes et de séparateurs conducteurs.

La compression ou le laminage d’un composé de paillettes de graphite naturel intercalé avec de l’acide sulfurique conduit à des feuilles souples de graphite. Ces feuilles légères et planes sont utilisées comme joints électrostatiques (vannes, joints de culasse).