碳黑由碳組成，但通常被定為無機顏料類。炭黑是烴類經氣相不全燃燒或熱裂解而成的黑色粉末狀物質。由于生產工藝的不同，通過不同的工藝條件可得到各種性質不同的產品。

1) 炭黑的微觀構造

炭黑粒子具有微晶結構，在炭黑中，碳原子的排列方式類似于石墨，組成六角形平面，通常 3~5個這樣的層面組成一個微晶，由于碳黑 微晶的每個石墨層面中，碳原子的排列是有序的，而相鄰層面間碳原子的排列又是無序的，所以又叫準石墨晶體。

2) 炭黑的粒徑

顏料炭黑的粒子細度可低至5 nm，一般說來，炭黑粒子不是孤立存在的，而是多個粒子通過碳晶層互相穿插，形成鏈枝狀。不同生產工藝可得到粒徑范圍廣的炭黑粒子，燈黑生產工藝得到的產品相對粗糙，而氣黑生產工藝可得到精細的產品。

用爐黑生產工藝可得到幾乎所有粒徑范圍的炭黑，同一品種的碳黑，其粒子大小并不全相同，呈現一個粒徑分布范圍。一般來說，粒子較細的品種，粒徑分布較窄。