表现为黑色的碳材料，如石墨、碳纤维、不定性碳等，之所以吸收所有的颜色的可见光，主要是因为含有石墨微晶这种结构。

在元素周期表中，C排在第6位，原子核外有6个电子，按照电子排列规则，C原子外层有4个自由电子，需要与其他电子组合成化合建才能达到稳定状态。而石墨微晶结构中，1个碳原子与周围3个碳原子形成共价键，组成六边形网格结构，这种六元网格结构堆垛起来，形成石墨微晶结构。

这层自由电子，就像一个大海绵，吸收各种颜色波长可见光能量。不过单层石墨六元网格结构还不足以将所有颜色波长可见光吸收，多层石墨六元网格结构的堆垛，才能使石墨微晶结构表现为黑色。

而金刚石材料中1个碳原子与周围4个碳原子形成共价键，没有可以自由移动的电子，不吸收任何可见光。光线照射进来被折射一圈之后，又被折射出去，所以表现为晶莹剔透的无色。同时没有自由移动的自由电子，就没有导电的可能，所以，金刚石不能导电。

可是碳纤维表面并没有活性基团，很难用染色剂染色。通常厂商将碳纤维与其他颜色纤维，如芳纶、玄武岩、玻纤等混编，来制造不同颜色的织物。甚至有很多不良厂商，将玻璃纤维染上黑色，冒充碳纤维，来欺骗不明就里的用户。

混编得来的颜色往往不能尽如人意，也有厂商考虑在碳纤维表面镀一层金属涂层，来达到改变颜色的目的，或者在与碳纤维复合的树脂内加入一些着色剂来改变外观。2007年苹果公司就采用一种叫做“scrim”的涂层，来给碳纤维上色。