碳材料根據其結構特性可分成兩類：易石墨化碳及難石墨化碳，也就是通常所說的軟碳和硬碳材料。通常硬碳的晶粒較小，晶粒取向不規則，密度較小，表面多孔，晶面間距(d002)較大，一般在0.35～0.40nm，而軟碳則為0.35nm左右。
軟碳主要有碳纖維、碳微球、石油焦等。軟碳主要有碳纖維、碳微球、石油焦等。其中，普通石油焦的比容量較低，約為160 mAh·g-1，循環性能較差，對石油焦(國產)等通過改性處理，可使比容量提高到250 mAh·g-1，并且具有較好的循環性能。硬碳中主要有樹脂碳，有機聚合物(PVA、PVC、PVDF、PAN等)熱解碳以及碳黑(如乙炔黑)等。
與非石墨化碳材料相比，石墨導電性好，結晶度較高，具有良好的層狀結構，更適合Li離子的脫/嵌，形成LiC6鋰-石墨層間插入化合物Li-GIC。