Kömür, kolayca parçalanan ve genellikle ifade amaçlı işaretler için kullanılan mat koyu bir çizim malzemesidir. Kömürün yapısı, belirgin veya tekrarlayan bir tasarıma sahip olmayan karmaşık bir kafestir. Bu tekdüzelik eksikliği, kendi üzerine düzensiz bir şekilde katlanmasına ve yapısında birçok küçük çukur ve krater ile geniş bir yüzey alanı oluşturmasına neden olur. Bu gözenek yapısı, kömürün üretildiği koşullara bağlı olarak kraterlerin farklı boyutlarda oluşabilmesi ve belirli molekülleri adsorbe etmesine izin vermesi (tıpkı bir elek gibi) nedeniyle, bilimsel süreçlerde bir filtre olarak kullanılmasını sağlar. Bu tekdüzelik eksikliği ayrıca çok kırılgan olmasına ve moleküler düzeyde garip bir şekilde kırılmasına neden olur ve kağıdın dişine takılan ancak bir şekilde sabitlenmezse kolayca silinebilen tozlu, ufalanan, mat bir malzeme ile sonuçlanır. Kömürün pullu dokusu, sanatçıların basınç uygulandığında yoğun bir çizgiden, çok sayıda parçacık biriktirildiğinde çok daha yumuşak, tozlu bir çizgiye, daha az basınç kullanıldığında ve parçacıklar yayıldığında veya daha fazla yayıldığında çok daha çeşitli dokular yaratmasını sağlar. Moleküler yapı ayrıca uygulamasını da bilgilendirir - kömürle çizim yapmak pürüzlü ve biraz akılda kalıcı hissettirir çünkü moleküler düzeyde kömür düzensiz bir şekilde kırılır.
Grafit, genellikle gri renkte olan ve çoğu yazma ve çizim uygulamasında kalem ve çubuklarda yaygın olarak kullanılan hafif parlak bir malzemedir. Grafit ise kullanıldığında çok daha az toz üretir ve sabitleyiciye ihtiyaç duymadan yüzeylere daha kolay yapışır. Bunun nedeni, yukarıda gösterildiği gibi grafitin düzgün, katmanlı yapısıdır. Her katmandaki atomlar çok güvenli bir şekilde bağlanarak çok kararlı grafit tabakaları oluştururken, katmanlar arasındaki bağlar zayıftır ve kararlı tabakaların birbiri üzerinden kolayca kaymasına ve kaymasına olanak tanır (bir kutu kuru lazanya yaprağını hayal edin). Grafitle çizim yaparken katmanlar birbirinden ve dolayısıyla kalemden kolayca kayar ve aletin kağıt üzerinde zahmetsizce kaymasını sağlayarak geride mükemmel yapılandırılmış grafit tabakaları bırakır. Bu, grafitin kömürden daha az ufalanmasını, daha pürüzsüz, daha az tozlu izler üretmesini ve kontrolünün daha kolay olmasını açıklar - grafit tabakaları birbirinden ayrılsa da düzgün yapılarını korurken, kömür düzensiz parçalara ayrılır. Grafit hafif parlak bir görünüme sahiptir ve donuk gri renktedir; tepkimeye girmediği için pigmentlerle karıştırılarak renkli grafit kalemler oluşturulabilir.
