陰極炭塊(底塊)以優質無煙煤、焦炭、石墨等為原料製成的炭塊。用作鋁電解槽的陰極。它砌筑在電解槽底部亦稱底部炭塊。特性陰極炭塊起導電和構成電解槽內襯雙重作用。鋁電解生產要求陰極炭塊有耐高溫。耐熔鹽侵蝕和導電、導熱性能良好及機械強度高、抗熱震性好和抗鈉侵蝕性強等特性，這有利於和鋁電解生產節能和槽壽命的提高。

  陰極炭塊的種類根據制品的質量要求、選用的原料和採用工藝條件，中國對陰極炭塊基本劃分為普通陰極炭塊、半石墨質炭塊和石墨質炭塊3大類。普通陰極炭塊以1250～1350℃煅燒的無煙煤為主要原料。半石墨質炭塊根據生產工藝不同分為兩種。

  一種是以優質高溫電煅燒無煙煤或者，以較多的石墨碎塊甚至全部用石墨碎塊為骨料，成型后的生坯制品只經過焙燒(焙燒溫度不超過1200℃)不再進入石墨化爐熱處理，這種炭塊稱半石墨質炭塊。

 另一種用較多的易石墨化的焦炭為骨料，生制品焙燒以後再進入石墨化爐在1800～2000℃的溫度下進行熱處理，這種炭塊稱半石墨(化)炭塊。前者的強度、硬度較高，後者的導電性能及整體性效果較好。石墨質炭塊，以易石墨化焦為原料，其石墨化處理溫度應達到2500℃左右。
 

  半石墨質炭塊與石墨炭塊的區別在於制品晶格有序排列的程度的不同，即石墨化度的不同。可以用制品電阻率的大小來表示石墨化程度的高低。石墨質炭塊的晶格基本完全處於有序排列的狀態，電阻率小於15μΩ/m；半石墨質炭塊的石墨化程度較低或只有部分石墨化，電阻率15～45μΩ/m。在工藝上表現為熱處理溫度，半石墨質炭塊的熱處理最高溫度2000℃左右，石墨質炭塊的石墨化處理溫度為2500～2800℃。普通陰極炭塊，電阻率50～60μΩ/m。石墨陰極炭塊中國尚無應用。