碳素电极是由元素碳组成的电极。碳素电极具有优良的导电导热性、耐热性、耐化学腐蚀性、机械强度高、易于加工成型等优点。广泛应用于冶金、化工、电化学等工业中，如电弧炉用电极、电解用电极、电池用电极等。根据原料种类及制备方法的不同，大致可分为天然石墨电极、人造石墨电极、碳电极及特种碳素电极等4类。
天然石墨电极是由天然石墨与胶粘剂经混合、成型、烧制而成，主要用于各种电弧炉用电极，因天然石墨易发生插层反应而不宜作为电解用电极。人造石墨电极是由原料（石油焦、沥青焦、无烟煤、炭黑等）与胶粘剂（煤焦油、煤焦油沥青、合成树脂）及添加剂混合成型后，先在1000~1400℃下碳化，然后在2000~2500℃下经石墨化处理而得，可用于各种碱金属、碱土金属等电解用电极。碳电极是由沥青焦、石油焦与胶粘剂混合成型经碳化制得，石墨化程度不高，导电性不如人造石墨，可用于铝及镁等电解用电极、于电池电极等。特种碳素电极是指由特种碳素材料制成的电极，主要有以碳纤维为基体的多孔碳电极，可用于燃料电池等；由热固性树脂经碳化制得的玻璃碳电极，具有很高的纯度和耐化学腐蚀性，用于分析。
碳素电极足以无烟煤和冶金焦为主要原料(有时加入少量天然石墨或石墨化碎)生产的导电材料。碳素电极的比电阻要比石墨化电极大2~3倍，在常温下的抗压强度比石墨化电极大一些，但导热性及抗氧化性均不如石墨化电极。由于主要原料是灰份较高的无烟煤和冶金焦，所以碳素电极的灰份一般为6~10%。
碳素电极适合使用于中、小型电炉及铁合金炉冶炼一些普通电炉钢及铁合金。因为碳素电极灰份含量比较高，所以不适合熔炼高级合金钢。碳素电极的原料比较容易解决，生产时不需要进行石墨化，产品的成本比石墨化电极低得多。产品经过焙烧后进行机械加工。机械加工包括车光表面并在两端车出连接用的带螺纹的接头孔，以及车制供两根产品连接使用的接头。为了使两根电极更好的连接，每吨成品应同时供给数公斤由石墨粉、糖浆和水调成的炭素膏，供连接产品时涂在接头孔内。
