無論是墨還是黑，其最基本的組成物質，即是碳。又碳的同元素，不同形狀的物質，可分為無定形碳、活性碳、金剛石和石墨等四種。而只要是非晶質之碳的單體，如石炭、焦炭、木炭、骨炭、煤氣炭和油煙等，皆是由無定形碳所構成。因此被當作黑色顏料之色素炭黑，也就是屬於無定型碳的一種。
又為何製墨作黑的原料中，會以碳粒作為構成其色彩的元素？這是因為碳粒本身的化學性質，極為穩定，在常溫下，除了氟以外，是不受任何元素及化合物的影響而褪色。所以用碳粒構成的顏色，能夠保存千年，依舊黝黑如初。
雖然碳粒的色彩，極為穩定，但我們製墨作黑所用的黑碳炭素，也會容易與其它元素，相互結合，造成彼此之間在質感、亮感和反射光的差異。
因為碳粒或多或少都含有一些雜質，當組成物質不同時，就會產生了不盡相同的質感，例如燈草是屬於草本植物，所以所獲得的燈草黑，是呈現蓬鬆的質感。不過質感的突顯，也會受到碳粒粗細的影響，而有感受強度的差別。
基本上，碳粒越粗，則質感的呈現，越是明顯。也因此因為墨廠製墨時，多數選擇細碳比極高的炭黑。所以在質感的呈現上，較無差別。但黑色顏料對碳粒粗細的要求，並不苛求。因此可保留較多原本屬於各自不同的碳粒質感。
碳料的組成物質之不同，也會影響亮感的呈現。就自製黑色顏料的經驗中，發現桐油黑和藥用檳榔黑在未加膠之前，即是屬於光亮的顆粒，而石榴黑、燈草黑和陳皮黑等，就與松煙一樣。所以碳粒的亮感之強弱，也應該與碳料所含油脂的多寡有關。
本來碳粒是會吸收所有的有色光。所以我們會認為是黑色。可是實際上，我們發現墨與黑色顏料一樣，雖然看起來，都是屬於黑色的色調，但依然會出現偏紫光或藍光等其它的有色光。
嚴格來說，如果是純粹的碳粒，且不含任何雜質，則它本身即是反射淡藍光，但還是會受到碳粒直徑的大小、存在的形狀及混雜的有色物質之不同，造成彼此所反射的有色光，仍有些許的差異。
就個人使用經驗來說，是認為碳粒越粗，反射藍光的機會就越高。例如雖然自製的桐油黑，是所有自製的黑色顏料中，屬於細碳最多的顏料，但畫在宣紙上，還是反射藍光，可見還是不夠細緻。
就其它學者的研究報告來說，松煙墨之單一碳粒的粗細，約為油煙的四倍大。所以也容易反射藍光，而現代的製墨工匠，也會利用碳粒較粗，偏藍光的特性，選擇較粗的礦物性油煙，來當作松煙墨的碳料來源，而製作出我們所謂的松煙墨。
此外據筆者製黑的經驗來說，如果取碳的原料，本身是屬於有色的物質，則取得的碳粒中，多少會保留其原先的色彩。例如藥用檳榔，因為其本身含有大量的紅色物質。所以用其製成的墨條，所畫出的墨色，就會偏向紅色的色調。
假設我們透過高倍顯微鏡觀察，可以了解，墨裡所含的碳粒，是藉由彼此緊密的程度，來讓我們的肉眼，分辨出墨色的深淺變化，越黑則代表碳粒的密度越高，越淡則反之。而單一碳粒的黑度，也會因體積大小的差別，造成越粗則黑度越黑，越細則越淡的情況。
可是若就紙面的效果來分析，因為同面積所能附著的碳粒有限，會造成粗的碳粒，彼此緊密的程度較差，空隙距離較遠，而讓我們在視覺上，會誤以為比細的不黑。
而上述最明顯的例子，就好比石綠來說，在未使用前的觀察，即是頭綠比四綠的色調深，但我們會先塗上四綠後，才會再疊上頭綠。正是因為四綠的顆粒較細，能塗抹均勻，最後再用較粗的頭綠，來強化色彩鮮明度。所以如果我們先用濃墨，將紙張的纖維填滿，再將黑色顏料疊於上方，也就可察覺到黑色顏料的黑度，絕對比墨來的更黑。
就文獻資料來說，前人使用黑色顏料的方法，可分下列三種，一是直接使用。如烏賊黑和生漆黑等。二是先用墨打底，再疊上黑色顏料。如鍋底黑、油煙黑和煙煤黑等。三是剛好相反。就是因為墨與黑色顏料的材質特性，相似於四綠和頭綠的關係，也因此多用在畫鳥獸人物毛髮上。
當然碳粒的粗細度，也會對我們使用毛筆的方法，產生影響。原則上，碳粒越細，越能減少筆尖與紙面的摩擦力，也就不會產生飛白的情況，而碳粒越粗，就越難完整的附著於紙面上。所以這也就是為何我們在使用黑色顏料的方法上，大多是以接近平塗的方式加以完成的緣故。
碳粒的粗細度，也會對畫面的質感，產生影響。例如用黑色顏料所完成的作品，在畫面的質感上，是遠不如墨般的細緻，且碳粒越粗，也會無法附著於較為光滑的紙類上。
日本膠彩畫或西歐水彩畫，所使用的紙張，皆比宣紙來的厚重，且紙張表面，也較粗糙，就是因它們的生產目的，是偏重繪畫的考量，而非書寫。所以他們所使用的紙類，能涵蓋的色料粗細，就比宣紙更有空間。
換言之，雖然說黑色顏料的色調黑度，是高於墨，可是水墨畫家，大多採用較為光滑且薄韌的紙類，故碳粒較粗的黑色顏料，是難以用於宣紙上，也因此前人所製的墨條，在黑度的表現上，是有先天的限制。
清華翼輪在《畫說》中，曾說：「墨既不能得宋墨，明時程君房、方于魯間亦有之，國初曹素功佳者尚可用。此數人墨，如得真品，用之雖極佳，自有精采，且能分五色，濃淡相間，層出不窮，若時肆中墨，祇可作一濃一澹，多擦則有灰色可厭！觀於梅道人墨法，可知用墨不可不佳。」而此肆中墨的墨色癥結，便是與墨中所含碳粒的粗細程度，涵蓋的範圍及之間的佔有比有關。
其實當墨中所含碳粒越細時，所能調出的淡墨，就可以越淡。而當墨中所含碳粒越粗時，所能畫出的濃墨，就可以越黑。又當墨中所含碳粒的粗細範圍越廣時，則所能表現的墨色變化，就越為豐富。而當墨中所含碳粒的粗細範圍，越是集中時，則所能表現的墨色變化，就越為有限。
當墨中所含細的碳粒，佔有率越高時，所能表現的淡墨層次，就會越多。而當墨中所含粗的碳粒，佔有率越低時，所能表現的濃墨層次，也就會越少。所以華翼輪在肆中所購得的新墨，應該是屬於粗的碳粒較多，且碳粒粗細的程度，是差距極大的墨品。
又他所描述的情形，與個人所使用過的黑色顏料，在色調的變化或層次上，是十分雷同的。正是因其所含的碳粒，較缺乏如墨般細小顆粒，或是不足所導致的。所以歸納來說，因黑色顏料所含細的碳粒較少，故色調的變化上，是不如墨來的豐富，而松煙墨的淡墨層次，也會不如油煙墨來的好。同樣的黑色顏料所含粗的碳粒較多，故畫面的質感上，也會比墨來的粗糙，而松煙墨亦比油煙墨來的粗糙些。
故此真正適合水墨畫用墨，應該是必須要有許多不同粗細的碳粒，且範圍越廣，佔有比越是平均，越為理想。因為所能表現的墨色層次與濃淡的差異，就越豐富自然，越利於創作者的使用。因此墨汁的製造廠商，便是善用不同粗細的碳粒之佔有比，來製造不同材質特性的墨品，且受到碳粒粗細的左右，也必須採用不同的膠性及膠量，才能解決使用上的問題。
另外就學者的研究報告來說，也都有明確的證據顯示，松煙墨所含碳粒的粗細範圍較油煙墨為廣。所以就墨色的變化而言，反而是松煙墨較適合於繪畫的使用，尤其在處理墨色的對比與濃墨的層次上，具有較多的優勢，故日本畫家習慣用青墨作畫，是有其道理的。
膠質用於繪畫上，最重要的功能，是任何顏料的色料，都必須透過膠質的作用，來附著於欲依附的物質上，當然墨與黑色顏料也不例外。例如百草霜與烏賊黑的黑色粉末，因本身不含膠質，所以必然會自然掉落。
此外膠質還有四項重要的功能，一是因為碳粒的分子，比重小於水的關係。所以必須藉由膠質的黏性，讓碳粒之間，得以緊密的靠攏，也才能被水稀釋。
二是煙裡的碳粒，是呈分散的狀態，必須利用膠質的黏性，使其凝結，方能作成墨條的形狀。前人製墨的碳膠比例，多為二比一的關係，也就是說如用二兩的碳，就須用一兩的膠水，可見墨條的定型，膠質佔有關鍵的因素。
三是膠質具有潤滑的作用，能夠降低碳粒、筆毛和紙張三者之間的摩擦力。這是因為膠質是具有黏性的半透明物質，且遇水時，會產生滑潤的作用。
四是能使墨色在絹紙上，顯現鮮豔的光澤感與透明感。雖然前人對墨中的含膠量，是有所控制的，但如果沒有膠質的協助，墨的光澤感，也會略顯遜色。也因此膠質的作用，不僅與製作的層面有關，也與使用的方法，脣齒相依。
膠料的選擇種類，對於我們使用材質的影響，主要在於膠性的強弱。因為首先會牽涉到碳粒附著的時間，而植物膠的黏性，不如動物膠來的長久，容易受到外在因素，而喪失黏性。
膠性的強弱，也會對墨質的硬軟，造成影響。當膠性越強，則可讓墨裡的碳粒，緊密的程度，變得更好，也就能讓磨出的墨液中，所含碳粒的粗細度，較易均勻細緻。
當然膠料的不同，也攸關於我們的用墨方法。就試用各種墨汁的經驗中發現，如果所含粗碳較多時，則往往其所選用的膠料，是屬於黏性較強的膠類，例如化學膠，而且是必須適當的調水後，才能使用。
膠質的黏性，也會影響我們的用筆速度。例如過於黏稠的膠質，就會使筆尖變鈍，而無法表現出極為細膩的線條來。另外膠性的強弱，亦會對色調的層次，造成影響。當膠質的黏性夠強時，則能讓第一次下筆的墨色，牢固的附著在紙面上，而不易被再次下筆之筆中的水分，溶解開來，也就不會使得原本上下層關係的碳粒，又因為膠質的溶解，而自然混合，並失去應有的重疊效果。
又如果我們的用法，是將兩種墨汁相互混合，尤其是將不同廠商所製的墨品加以混合的話，則就必須留意兩者所含膠質的種類，是否相近，否則也會有凝結成塊狀的問題產生。
當然不同的膠料，也有乾掉後，是否能再次遇水，還具有黏性的差異。通常墨條的墨液，乾掉後，再加水，只會變成墨渣，但墨汁則沒有這樣的問題出現。
根據個人試用的經驗，發現墨汁出現白光的機會，是遠遠的多於墨條。而這種白光的現象，其實是由膠質的反色光所造成的。
會造成墨色中，有紫光、黑光、青光和白光之間的差別，就個人的理解，是認為紫光、黑光和青光，與所含碳粒的粗細有關。當墨色中反射出紫光時，則是代表所含碳粒最細，而青光則是最粗。至於白光，其實是膠光，只有在墨中，所含膠量過多時，才會出現。此外紫光為上的說法，也是由宋代晁氏首先提出的，而後代則是繼續沿用這樣的說法。
可是在宋代，是以生產松煙墨為主的年代，而大部分的松煙墨，是屬於偏青光的墨色。也因此晁氏的說法，似乎是與現實不符，且個人試用的墨品中，也很難找到可稱為紫光的墨品來。
不過當個人將油煙墨和松煙墨相互研磨時，竟產生出如紫光般的墨色來。會出現這樣的情況，應該是因為油煙墨的墨色是屬於紅光類的咖啡色光，而松煙墨是屬於偏藍光類的青色光。又當這兩種墨相互研磨時，就會出現色光混和的現象，而變成前人所謂的紫光。所以晁氏所說的紫光，應該是屬於含細碳比例較多的松煙墨。
墨汁雖然是以液體的狀態加以保存，但在墨品的濃度上，依然有所不同的，依開明所製墨品的濃度來看，墨乃寶是屬高級濃墨，玄龍、玄華與墨之華為濃墨、玲瓏及青墨為濃液墨；而祥碩堂的墨祥屬超濃墨，又墨之舞屬濃墨。可見墨汁的廠商，在所製墨品的濃度上，是有意作區分的。
此外濃度越高者，往往價格也較為偏貴。而就個人的使用經驗來說，當墨汁的濃度越高時，則所用的膠質，黏性就越強，但其墨色的黑度，也是最高，膠質的反光，也是最強。
雖然墨汁的濃度，也與所含的水分多寡有關，但就個人的感覺來說，製作濃度越高的墨品，在所選擇的膠料上，會比濃度低的墨品，來的更為黏稠許多。也就是說墨汁的廠商，會選擇不同的膠料，來製作濃度不同的墨品。
由於傳統製墨的觀念中，認為藥物的添加，不宜過多，否則會有損傷墨色的問題發生。而且經過學者的檢驗證明，多數墨條所含碳元素的比重，是佔成品的99.5％。所以藥物所能影響的層面，應該非常的有限。
前人將墨製成固體的長條狀，是為了確保墨中所含膠性的穩定度，而墨汁為求使用的便捷，加水製成，但因為這樣的考量，必須添加防腐劑，以求膠質不受水中細菌的影響而發臭。
因為依照學者對墨汁所作的PH值檢定報告看來，幾乎所有檢驗的墨品，皆含有酸性反應。而如果酸性過強，就會導致紙張的植物纖維，較易脆化，而讓作品的保存年限縮短。
大多會從字跡的外輪廓上，也就是墨跡與紙白的交接處，開始脆化。這是因防腐劑的分子，比碳粒更細的緣故。不過這種的脆化速度，至少必須等到數年以上的時間，或是在作品重新裝裱時，才會被我們有所察覺。
又乾燥防止劑的使用，雖然主要的添加目的，是為了放慢膠質的凝結速度，好讓墨汁持續保濕，但也會使得紙上的墨跡，所含的膠質不夠牢靠，容易遇水而再次暈開。所以畫完的作品，必須等上七天的時間，才能裝裱小托。
在現代的製墨原料中，也會加入染料，就筆者試用染料的經驗來說，若加膠使用，則乾後遇水，依然會非常容易再次擴散，且沾色用的羊毫筆，幾乎很難用清水洗淨。可見染料的顆粒細度，絕對比油煙墨更細。
至於材質的製作目的或是生產的用途，對於我們使用者的影響，主要可分為三個層面。
一是在構成的材質特性上。大致來說，如果我們作畫是用墨汁時，往往會選擇日本所製的油煙墨來用，而我們之所以會採用的原因，是源於傳統認知的主觀判斷，就如同日本畫家會選擇青墨的道理相同。
可是這些原本屬於油煙墨的墨汁，在研發的考量上，卻不見得是針對我們的使用須求，來加以製作的。而當為了方便書法的使用，也往往會讓墨品的材質特性，具有碳細膠多的特點。
但是這樣的特點，運用於繪畫上，就會造成一些問題。因為縱然碳細膠多，是可增加運筆的速度，但紙張的植物纖維，在吸收墨水的過程中，是有時間性的。也因此當我們的筆尖，滑過紙面的速度過快時，就會讓碳粒無法滲入到植物纖維的深處，而讓線條的墨色，變得單薄。
又如果我們是用易暈的宣紙作畫，則可想見在下筆的瞬間，絕對比在生棉紙上，增快許多。當然也必然影響我們在描繪物像的線條上，往往缺少沉穩厚重之感。所以說雖然有好的材料，不盡然能創作出好的作品，但如果畫家不夠了解自我使用的材料特性，或是優缺點，那麼要畫出好的作品，更是緣木求魚。
二是在材質的使用方向上。如果說材質的製作目的，影響了材質的特性，那麼材質的特性，也同樣會影響創作者在使用材質的方向。最明顯的例子，就是熟紙中的礬紙，絕對無法表現出生紙中的宣紙之墨色變化。硬毫筆中的狼毫筆，也絕對無法展現出軟毫筆中的羊毫筆之線條特性。而黑色顏料中的鍋底黑，也絕對無法呈現出墨條中的油煙墨之墨色層次。所以就是因為有如此這般的差別性，也就促使創作者必須面對材質的不同屬性，並與材質作某些層面的妥協。
因為墨的材質特性，是受到書法藝術的影響，而具有碳細的特性，是適合表現各種線條的，是適合透過筆意來呈現畫家的創作意圖的，是適合表現各種的色調層次的，也是適合表現細膩畫質的。所以當我們在使用墨時，也就不能不考慮自我使用材料的特點來進行操作。
三是在畫家的創作觀念上。如果說材質的生產目的，影響了生產者的製作方法及觀念，那麼材質的特性，同樣也會影響創作者的風格走向，甚至是對於作品的要求，也都會有連帶的影響。
材質的製作目的，對於畫家的創作內容之影響，是更為無形且深遠的，且在前人的用黑用墨的觀念中，是最能相互的驗證。例如「善書必能善畫，善畫必能善書」的觀念，被歷代的畫家們所依循。而其所隱藏的意義，也正如其意的暗示著兩者在使用材料上有其共通特質。
如果墨的生產目的，是以書寫用途為主的話，則我們對墨性的要求，也就不能用繪畫的標準，來加以要求，因為這樣會失去應有的客觀性。所以材質的優劣，不在於材質的本身，而是在於畫家的運用，是否得宜，是否合乎材質的特性而決定的。也因此雖然墨中所含碳粒的特性，是較不具有個別的差異性，但又因墨所含的碳粒，都是極為細小，所能調出的墨色，又極具變化，反而比黑色顏料更適用於水墨畫中。所以墨的材質特性，是可兼顧書寫和繪畫功能的，而黑色顏料僅在繪畫上。
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