炭黑的導電性與其結構(尤其是石墨微晶結構)、表面性質和粒徑密切相關。炭黑在橡膠中的導電原理主要有導電通道和場致發射等機理。導電通道機理是炭黑聚集體在膠料中相互接觸形成網絡狀通道而導電。場致發射機理是炭黑聚集體鏈之間的電勢差足夠大時會引發場致發射，使電子躍過勢壘而導電。根據這些導電機理得出，炭黑粒子越小，即單位體積膠料的炭黑粒子越多，炭黑粒子間接觸的幾率越大或粒子間間距越小，電阻越小，導電性越好。在粒徑相同的炭黑中，高結構炭黑的導電性好，這是高結構炭黑具有較多鏈枝，從而形成較多鏈枝交織的導電通道所致。炭黑表面揮發物或殘留焦油狀物多會在炭黑表面形成絕緣膜而降低炭黑導電性。將這類炭黑在真空或惰性氣體中進行加熱處理以除去表面絕緣膜，會使其導電性提高。表面粗糙度越大的炭黑導電性越好，這是因為在炭黑用量相同的膠料中，粗糙炭黑粒子間接觸的幾率比光滑炭黑粒子間大。
