鉛筆的鉛芯主要由石墨和粘土組成。根據國家標準，鉛筆按石墨濃度分為18型號。早期的鉛筆含鉛，但現在人們使用的鉛筆筆芯主要成分是石墨和粘結劑，不再含鉛，對人體無害。但是鉛筆外面的顏料是含鉛的，所以喜歡鉛筆的同學要記得不要含鉛筆。這種習慣必須改變。
目前，在中國的標準化考試中，計算機只能閱讀鉛濃度為2B的鉛筆筆跡。太厚或太輕都會導致電腦讀數失敗或出錯。鉛筆芯可以開鎖，因為鉛筆芯中含有石墨，石墨是潤滑的，鉛筆芯可以潤滑生銹的鎖。
石墨具有高熔點。作為潤滑劑，它特別適用於在高溫下工作的機器。在高溫下，壹般機油會分解，然而，石墨非常穩定，繼續發揮潤滑作用。石墨是壹種有金屬光澤的鱗片狀固體，由碳構成。它的結構非常穩定，人體內沒有任何東西能破壞它，所以鉛筆芯是無毒的。
由於鉛筆的主要成分是石墨，石墨是壹種導體，鉛筆芯可以導電。然而，鉛筆芯的導電性不是很強。由於石墨的原子結構，它只能在二維空間導電，即在同壹平面的兩點之間導電，而在平面的上下表面之間不導電。