גרפיט פירוליטי, הידוע גם כגרפיט מכוון, מיוצר על ידי גזי פחמימנים פירוליזים, בעיקר מתאן ופרופאן, בטמפרטורות גבוהות של 1200-2500 מעלות. פחמן מטאלי ואניסוטרופי מאוד מופקד על המשטח המוצק שמסביב.
הפחמן הפירוליטי המופקד בתנאים אלה מהווה מבנה שכבות המבוסס על רשת משושה, המציג אוריינטציה סלקטיבית ביותר וצפיפות גבוהה מאוד. אם טמפרטורת התצהיר נבחרה כראוי, ניתן לייצר גרפיט עם צפיפות שווה בערך לצפיפות התיאורטית של גרפיט, כלומר 2.265 גרם/ס"מ.
כאשר לחץ הפחמימנים הוא מעל 5 מ"מ כספית והטמפרטורה היא סביב 1700 מעלות, הצפיפות מגיעה לנקודה הנמוכה ביותר שלה. זה נובע מהיווצרות פיח בשלב הגז, שנלכד אז בתוך הגרפיט הפירוליטי. המבנה והתכונות של הגרפיט הפירוליטי שהתקבל משתנים באופן משמעותי בגלל ההבדלים בגזי ההזנה ותנאי הייצור. להלן מאפיינים כלליים.