黑色碳素笔的笔杆、笔套由塑料注塑成型、不锈钢材冲压磨制和不锈钢制造三种制作方式制作而成。其笔头分为炮弹式和针管型两种，分别采用铜合金、不锈钢或工程塑料制成。其球珠多采用不锈钢、硬质合金或氧化铝等材料制成。整体跟中性笔和圆珠笔都很相似。

碳素笔芯内的油墨主要是由石墨构成的，石墨是自然界中最稳定的物质之一。所以用碳素笔写字不会因保存时间太久，而导致字体变得模糊。

黑色中性笔与黑色碳素笔相似，又称啫喱笔、滑珠笔、滚珠笔或走珠笔。黑色中性笔内装有一种有机溶剂，其黏稠度比油性笔墨低，比水性笔墨稠，因此称之黑色中性笔。

碳素笔和中性笔的笔芯内的物质性质不同，碳素笔笔芯内是油性物质，中性笔笔心内是水性物质。