鉛筆の芯が黒鉛と粘土を焼き固めて作られるのに対し、現代のシャープペンシル替芯は主に高純度黒鉛と合成樹脂（プラスチック原料）を混ぜ合わせ、高温で炭化させて製造されています。この樹脂と黒鉛の結合構造こそが、細くても折れない強靭さを生み出す基本原理です。
芯の選択において最も身近な指標となるのが「硬度」です。一般的なシャー芯濃さ硬度比較を行うと、基準となるHBを中心に対極の特性が見えてきます。長年不動の支持を集めるシャー芯0.5HB人気は、適度な硬さと筆記距離の長さというバランスの良さにあります。一方で、筆圧が弱めの人や長時間の筆記で手首の疲労を抑えたい層からは、軽いタッチで濃密な線が走るシャー芯2B書き味への評価が急速に高まっています。
配合される潤滑オイルの種類や黒鉛粒子の細かさはメーカーごとに門外不出のノウハウとなっており、同じ「0.5mm HB」と表記されていても、紙面を滑るフィーリングには歴然とした違いが存在します。
