泡沫炭孔结构良好，韧带光滑，无裂纹，气泡封闭。泡沫炭具有低透射率(低于1%)、低热膨胀系数、高热导率和高拉伸强度。典型泡沫炭的微观结构(如图1(a))是由分布在各个方位上结构完整大小不一的中空微球，由有机物挥发形成的内空隙和泡沫基体组成的。泡沫炭在偏振光下呈现出局部开孔、韧带细、间隔薄的不同形状大小、结构紧密的球体光学结构(如图1(b))。典型泡沫炭有较高的强度/密度比，其压缩强度为25.8MPa，体积密度为0.69g/cm3。低密度的泡沫炭具有良好的力学性能，其中密度为0. 1g/cm3下的泡沫炭具有2GPa的压缩模量。
根据石墨化程度不同，泡沫炭分为石墨化和非石墨化两种结构，这两种结构都有较高的开孔率，其相对密度与其导电和导热性能成线性关系。

根据孔状结构不同，泡沫炭分为网状泡沫和多孔状泡沫。网状泡沫是由泡沫组成的交织的网状结构，密度为0.08~0.80g/cm3；多孔泡沫炭是由细胞壁上出现小针孔状的空心球体组成的多孔结构，密度在0. 35 ~0. 80 g/cm3。在制备上述两种泡沫炭的过程中，起泡压力是影响孔形貌结构的主要因素