MgO-C耐火材料的碳源可以分爲無定形炭以及石墨碳。其中，無定型炭來源於結合劑酚醛樹脂或焦油瀝青的炭化產物，因此也稱爲結合炭。加入配料中的原料如鱗片石墨，膨脹石墨以及土狀石墨等大多爲石墨碳，炭黑由於其非晶的特性屬於無定型炭。各種炭素原料都有各自的物理特性，在選擇時需分析不同炭素對於MgO-C耐火材料的影響規律。對於傳統MgO-C耐火材料，碳含量大致在10~20wt%左右。而低碳MgO-C耐火材料的總碳含量一般≤8wt%。通過對於碳素原料的選擇與設計能夠提升低碳MgO-C耐火材料的性能。

1、石墨

石墨主要分爲兩類：天然石墨和人造石墨。

目前，含碳耐火材料製備所用炭素原料以天然石墨爲主，而用途最爲廣泛的是鱗片石墨。鱗片石墨具有卓越的熱學和力學性能，能在MgO-C耐火材料的基質中形成連續的碳網絡，來緩解溫度急劇變化所帶來的熱應力。石墨的純度，粒度，揮發分等性能直接影響了MgO-C耐火材料的性能及使用壽命。石墨的純度越高，其灰分和揮發分的含量就越低，加入MgO-C耐火材料中能夠形成緻密結構組織，有效地抵抗熔渣的侵蝕，顯著提高材料的使用壽命。

石墨的純度對於MgO-C耐火材料的高溫力學性能存在顯著影響：對於添加低純度石墨製備的MgO-C耐火材料，其雜質在基質中易與鎂砂等原料反應生成低熔點物相，從而破壞了材料內部的組織結構，降低了MgO-C耐火材料的高溫力學性能。石墨的粒徑同樣會影響所製備的MgO-C耐火材料的抗氧化性和熱震穩定性。配料所用鱗片石墨的粒徑越大，其抗氧化性和熱震穩定性越好。粒徑大的鱗片石墨有着較完整的晶體結構以及較高的熱導率，能夠減緩被氧化速率並且減小熱應力對於MgO-C耐火材料的損壞。因此，工業上生產MgO-C耐火材料所用鱗片石墨的粒度通常要求大於0.125mm。

2、炭黑

炭黑是在氧氣不足的條件下通過有機物的不完全燃燒或受熱分解獲得的產物。屬於無定型炭，由於其超細的粒度可以用於填充MgO-C耐火材料內部氣孔和基質之間的縫隙。現有的研究結果表明，採用其它炭素原料部分替代鱗片石墨能提高低碳MgO-C耐火材料的性能。Liu等使用納米碳黑部分代替鱗片石墨作爲碳源，結果發現納米尺寸的碳黑替代0.4wt%鱗片石墨能顯著提高試樣的熱震穩定性，明顯優於未添加炭黑的試樣，其熱震穩定性與碳含量爲16wt%的試樣相當。

同時，試樣的常溫力學性能以及高溫力學性能隨着納米碳黑含量的增強同樣呈現上升的趨勢。同時，唐等將納米炭黑添加到結合劑酚醛樹脂中製備複合結合劑。結果表明：納米炭黑的引入顯著提高了試驗的力學性能。並且採用獨特的炭黑-酚醛樹脂複合結合劑的引入方式所製備的試樣力學性能優於在基質中直接引入炭黑的試樣。並且，炭黑的引入在提高試樣的力學性能的同時降低了酚醛樹脂炭化後氣孔數量，提高了結合劑熱處理後的石墨化程度。

3、碳的同素異形體

由於碳原子能夠形成多種分子結構，碳有着多種同素異形體如碳納米管，石墨烯，富勒烯等。對於其低維的同素異形體如碳納米管或石墨烯，由於其獨特的力學性能，作爲炭素原料添加入MgO-C耐火材料中同樣能提升MgO-C耐火材料的性能。研究表明，將碳納米管添加到耐火材料中能提高其強度和韌性。Zhu等將石墨烯片引入低碳MgO-C耐火材料中，發現添加石墨烯試樣的力學性能以及熱震穩定性都有所提高。但是，由於上述材料在工業應用中無法大批量生產，其較高的成本也限制了其在耐火材料領域的應用。