石墨化作用是一個涉及高溫熱處理的過程，旨在改變碳材料的原子結構，從而提升其物理和化學性質。這一過程可以通過不同的方式實現，例如在鋼鐵行業中，石墨化作用指的是碳化物在長期的高溫和應力作用下分解成游離石墨的過程。這個自發的過程不僅消除了碳化物的作用，而且由於石墨相當於鋼中的小裂紋，會導致鋼的強度和塑性顯著降低，進而引起鋼件脆斷。
在炭材料和人造石墨的套用中，石墨化作用的目的包括：
提高材料的導熱和導電性能。
增強材料的熱穩定性和耐熱衝擊性以及化學穩定性。
提升材料的潤滑性能和耐磨性。
通過去除雜質提高材料的純度。
降低材料硬度，便於機械加工。
石墨化過程通常涉及將材料加熱至2300至3000攝氏度的高溫，以促進碳原子的重排和結構轉變。這個過程需要大量的能量，主要依靠電力加熱。在鋰電池負極材料的製造中，石墨化是一個關鍵步驟，因為它可以將非石墨質的炭材料轉變成具有石墨晶體結構的材料，從而提高其電化學性能。