Οι όροι γραφίτης και ανθρακονήματα έχουν γίνει εναλλάξιμοι σε κάποιο βαθμό. Ωστόσο, ο γραφίτης στα μολύβια μολύβδου και ο γραφίτης σε μια ρακέτα τένις δεν είναι προφανώς το ίδιο υλικό. Το υλικό που δημιουργεί μια ισχυρή ρακέτα είναι στην πραγματικότητα κατασκευασμένο από ίνες άνθρακα. Τόσο οι γραφίτες όσο και οι ίνες άνθρακα βασίζονται στον άνθρακα. οι διαφορές βρίσκονται στη διαδικασία παραγωγής του τελικού προϊόντος.
Σύμφωνα με άρθρο του Τμήματος Επιστήμης Πολυμερών στο Πανεπιστήμιο του Νότιου Μισισιπή, ο γραφίτης είναι καθαρός άνθρακας με τα άτομα του τοποθετημένα σε μεγάλα φύλλα εξαγωνικών δακτυλίων. Το άρθρο τα συγκρίνει με το σύρμα κοτόπουλου. Οι ίνες άνθρακα διαφέρουν στο ότι είναι ένα πολυμερές που είναι ένας τύπος γραφίτη. Ένα πολυμερές είναι μια αλυσίδα ατόμων άνθρακα που συνδέονται μεταξύ τους. Το πολυμερές πρέπει να υποστεί μια διαδικασία για να γίνει ανθρακονήματα που το καθιστά διαφορετικό από τον γραφίτη.
Η μετατροπή αυτής της μακράς αλυσίδας ατόμων άνθρακα σε ίνες άνθρακα συνεπάγεται το τέντωμα του πολυμερούς. Μια επεξεργασία οξείδωσης στους 200 έως 300 βαθμούς Κελσίου ξεκινά τη διαδικασία από πολυμερές σε ανθρακονήματα. Το πολυμερές στη συνέχεια θερμαίνεται σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 1.000 έως 2.500 βαθμούς Κελσίου. Η ακριβής ποσότητα θερμότητας εξαρτάται από τη χρήση για τις συγκεκριμένες ίνες. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης, οι ίνες ανάγονται σε μια ουσία που είναι περίπου 92 τοις εκατό άνθρακας. Το πολυμερές γίνεται πολύ λεπτό ως αποτέλεσμα της θερμότητας, οπότε γίνεται ανθρακονήματα. Εάν η διαδικασία συνεχιστεί και η θερμότητα αυξηθεί πάνω από 2.500 βαθμούς Κελσίου, το πολυμερές θα μετατραπεί σε γραφίτη αντί για ανθρακονήματα.
Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, οι ίνες άνθρακα είναι πολύ ισχυρές, παρά την έλλειψη πυκνότητας. Τόσο οι γραφίτες όσο και οι ίνες άνθρακα είναι αδρανείς και δεν αντιδρούν. Αυτό εξηγεί γιατί ο γραφίτης στα μολύβια μολύβδου δεν αντιδρά με το χαρτί και οι ίνες άνθρακα στις ρακέτες του τένις δεν αλληλεπιδρούν με τα άλλα συστατικά της ρακέτας. Όπως επισημαίνει το Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν, οι ίνες άνθρακα κάνουν το σωστό υλικό για αντικαταστάσεις συνδέσμων.
Η κύρια διαφορά μεταξύ γραφίτη και ανθρακονήματος είναι το γεγονός ότι ο γραφίτης διασπάται εύκολα, ενώ οι ίνες άνθρακα είναι ισχυρές. Αυτή η διαφορά εξηγεί γιατί ο γραφίτης λειτουργεί καλά σε ένα μολύβι και οι ίνες άνθρακα λειτουργούν καλά στον αθλητικό εξοπλισμό, τα αεροπλάνα και το διαστημικό λεωφορείο.