Древесный уголь — это матовый темный материал для рисования, который легко крошится и часто используется для выразительных знаков. Структура древесного угля представляет собой сложную решетку без четкого или повторяющегося рисунка. Это отсутствие однородности заставляет его нерегулярно складываться, создавая множество маленьких углублений и кратеров в своей структуре и обширную площадь поверхности. Эта пористая структура позволяет использовать его в научных процессах в качестве фильтра, поскольку в зависимости от условий, в которых производится уголь, кратеры могут образовываться разных размеров, позволяя им адсорбировать определенные молекулы (подобно ситу). Это отсутствие однородности также делает его очень хрупким и странным образом ломается на молекулярном уровне, в результате чего получается пыльный, крошащийся, матовый материал, который застревает в зубцах бумаги, но может быть легко стерт, если он не закреплен каким-либо образом. Чешуйчатая текстура угля позволяет художникам создавать широкий спектр текстур от плотной линии, когда применяется давление, поскольку множество частиц осаждается, до гораздо более мягкой, порошкообразной линии, когда используется меньшее давление, и частицы распределяются или более рассеяны. Молекулярная структура также информирует о его применении — рисунок углем кажется грубым и слегка броским, потому что на молекулярном уровне уголь раскалывается неравномерно.
Графит — это слегка блестящий материал, обычно серого цвета, который обычно используется в карандашах и палочках для большинства приложений для письма и рисования. Графит, напротив, производит гораздо меньше пыли при использовании и легче прилипает к поверхностям без особой необходимости в фиксаторе, если таковая вообще имеется. Это происходит из-за однородной слоистой структуры графита, как показано выше. В то время как атомы внутри каждого слоя связаны очень надежно, что приводит к очень стабильным листам графита, связи между слоями слабые, что позволяет стабильным листам легко скользить и скользить друг по другу (представьте себе коробку сухих листов лазаньи). При рисовании графитом слои легко соскальзывают друг с друга и, следовательно, с карандаша, позволяя инструменту легко скользить по бумаге, оставляя идеально структурированные листы графита. Это объясняет, почему графит менее крошится, чем уголь, оставляет более гладкие, менее пыльные следы и его легче контролировать — хотя листы графита отделяются друг от друга, они сохраняют свою однородную структуру, тогда как уголь раскалывается на неровные осколки. Графит имеет слегка блестящий вид и тускло-серый цвет. Поскольку он не вступает в реакцию, его можно смешивать с пигментами для создания цветных графитовых карандашей.
