Зашто се коксни материјали као што је нафтни кокс могу претворити у графит и који су услови потребни за конверзију? Разумевање овог проблема је поучно за савладавање процеса производње графитизације графитних лимова.
Графит је кристални угљеник, док је општи угаљ аморфни угљеник - аморфни угљеник. Овде даље представљамо разлике у микроструктури између њих.
Може се видети посматрањем природног графита електронским микроскопом да је графит вишеслојни ламинирани кристал од хексагоналних прстенастих-лимова између атома угљеника. Између средњих слојева ламеларног тела овог кристала постоји одређени редослед распореда. Један угао хексагоналног прстена у горњем слоју ламеларног тела налази се у центру хексагоналног прстена суседног слоја ламелног тела. Први слој је потпуно симетричан са трећим слојем, а други слој је потпуно симетричан са четвртим слојем. Суседни слојеви су потпуно симетрични један са другим. Растојање је 3.354 Ангстрома (Напомена Ангстром је јединица за мерење таласне дужине таласа видљиве светлости, која је једнака стомилионском делу 1 центиметра, односно А=10_8 центиметара). Растојање између два суседна атома угљеника у свакој хексагоналној прстенастој структури плочастог тела је 1,42 Ангстрома.
Са хемијске тачке гледишта, угљеници који се лако графитирају као што су нафтни кокс и смолани кокс су сложена органска полимерна једињења са ароматичним угљоводоничним кондензованим прстеновима као основном структурном јединицом. Због различитих температура коксовања, молекулске тежине ових полимерних једињења су такође различите.
Имају заједничке карактеристике, односно што је виша температура коксовања, већа је молекулска маса, а полимерна једињења са ароматичним угљоводоничним кондензованим прстеновима као основне структурне јединице се најпре развијају у равнинском правцу при формирању макромолекула. На температури калцинације, иако ово полимерно једињење са ароматичним угљоводоничним кондензованим прстеновима као основном структурном јединицом наставља да се спаја у правцу равни, молекулска тежина постаје све већа и већа, а елементи као што су водоник, кисеоник и азот постепено опадају.
Међутим, не постоји правилан распоред преклапања међу многим планарним макромолекулима. Иако неки већ улазе у стање уређења, растојање између слојева планарних макромолекула је велико, тако да они не показују физичка својства природног графита.