Ugljen je mat tamni materijal za crtanje koji se lako mrvi i često se koristi za izražajne oznake. Struktura ugljena je složena rešetka bez posebnog ili ponavljajućeg dizajna. Ovaj nedostatak uniformnosti uzrokuje da se nepravilno savija u sebe stvarajući mnogo malih udubljenja i kratera unutar svoje strukture i ogromnu površinu. Ova struktura pora omogućava da se koristi u naučnim procesima kao filter jer, u zavisnosti od uslova u kojima se ugljen proizvodi, mogu se formirati krateri različitih veličina što im omogućava da adsorbuju specifične molekule (slično kao sito). Ovaj nedostatak ujednačenosti također uzrokuje da bude vrlo krhak i da se čudno lomi na molekularnom nivou, što rezultira prašnjavim, mrvljivim, mat materijalom koji se hvata za zub papira, ali se može lako obrisati ako nije fiksiran u nekim dijelovima papira. način. Pahuljasta tekstura ugljena omogućava umjetnicima da stvore široku lepezu tekstura od guste linije kada se primjenjuje pritisak, jer se puno čestica taloži na mnogo nježniju, puderastu liniju kada se koristi manji pritisak, a čestice su raširene ili više raspršene. Molekularna struktura također daje informaciju o njegovoj primjeni – crtanje ugljem je grubo i pomalo privlačno jer se na molekularnom nivou ugalj nepravilno lomi.
Grafit je blago sjajan materijal, obično u sivoj boji koji se obično koristi u olovkama i štapićima za većinu aplikacija za pisanje i crtanje. Za razliku od toga, grafit proizvodi daleko manje prašine kada se koristi i lakše prijanja na površine bez velike potrebe, ako postoji, za fiksiranjem. To je zbog uniformne, slojevite strukture grafita kao što je prikazano gore. Dok su atomi unutar svakog sloja vezani vrlo sigurno, što rezultira vrlo stabilnim listovima grafita, veze između slojeva su slabe, omogućavajući stabilnim listovima da klize i lako klize jedna preko druge (zamislite kutiju sa suhim listovima za lazanje). Kada crtate grafitom, slojevi lako skliznu jedan s drugog, a samim tim i s olovke, omogućavajući alatu da bez napora klizi po papiru ostavljajući iza sebe savršeno strukturirane listove grafita. Ovo objašnjava zašto je grafit manje mrv od drvenog uglja, proizvodi glađe, manje prašnjave tragove i lakše ga je kontrolisati – iako su grafitne ploče odvojene jedna od druge one će zadržati svoju jednoličnu strukturu, dok će se drveni ugalj lomiti u nepravilne komadiće. Grafit je blago sjajnog izgleda i zagasito sive boje – kako je nereaktivan, može se miješati i s pigmentima kako bi se dobile grafitne olovke u boji.
