Graphittiegel bestehen überwiegend aus natürlichem Flockengraphit, verarbeitet mit feuerfestem Kunststoffton oder kohlenstoffhaltigen Materialien als Bindemittel. Sie verfügen über Eigenschaften wie hohe Temperaturbeständigkeit, starke Wärmeleitfähigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und eine lange Lebensdauer. Beim Hochtemperatureinsatz weisen sie einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf und weisen eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungen durch schnelles Erhitzen und Abkühlen auf. Sie weisen eine hohe Beständigkeit gegenüber sauren und alkalischen Lösungen auf, verfügen über eine ausgezeichnete chemische Stabilität und nehmen während des Schmelzprozesses an keinen chemischen Reaktionen teil. Die Innenwand des Graphittiegels ist glatt und verhindert so, dass geschmolzenes Metall ausläuft oder an der Tiegelwand anhaftet. Dadurch wird eine gute Fließfähigkeit und Gießbarkeit des geschmolzenen Metalls gewährleistet, sodass es zum Gießen in verschiedene Formen geeignet ist. Aufgrund dieser hervorragenden Eigenschaften werden Graphittiegel häufig beim Schmelzen von legiertem Werkzeugstahl und Nichteisenmetallen sowie deren Legierungen verwendet.
Graphittiegel werden hauptsächlich zum Schmelzen von Nichteisenmetallen wie Kupfer, Aluminium, Gold, Silber, Blei, Zink und deren Legierungen sowie für Laborexperimente verwendet. Da Metalle einen hohen Schmelz- und Siedepunkt haben, würden andere Materialien und gewöhnliche Keramiktiegel schmelzen und die Anforderungen nicht erfüllen. Graphit mit einem Schmelzpunkt von 3652 Grad ist ideal und außerdem korrosionsbeständig und stark. Daher sind Graphittiegel die besten Gefäße zum Schmelzen von Nichteisenmetallen, da sie den Schmelztemperaturen der meisten Nichteisenmetalle standhalten können, ohne dass sie aufgrund unzureichender Temperaturbeständigkeit oder Unfähigkeit, der Schmelztemperatur des Metalls standzuhalten, ausfallen.
Während des Metallschmelzprozesses muss der Tiegel je nach Prozessanforderungen schnell erhitzt oder abgekühlt werden. Dies wirft die Frage auf, ob der Graphittiegel einem schnellen Aufheizen und Abkühlen standhält.
Beim Schmelzen von Kupferlegierungen liegt der Schmelzpunkt von Kupfer beispielsweise bei 1083,4 Grad Celsius. Wenn der Tiegel diese Temperatur erreicht, schmilzt das Kupfermetall. Je nach Prozessanforderung ist jedoch eine schnelle Abkühlung auf eine bestimmte Temperatur erforderlich, was hohe Anforderungen an den Tiegel stellt. Graphittiegel gehören zur Produktkategorie Keramik und haben ähnliche Eigenschaften wie Keramik und Glas. Sie können schnellem Erhitzen und Abkühlen nicht standhalten, was dazu führen kann, dass der Tiegel reißt und in schweren Fällen zerbricht.