Приведены результаты исследований процесса карбонизации морской губки при термической обработке в атмосфере аргона в интервале температур от комнатной до 1200 °С. Характеризация исходной и карбонизированной губки вы-полнена с использованием методов, информативных на макро- (TGA), микро- (SEM, EDX) и нано- (NEXAFS, XPS) уровнях. Показано сохранение трехмерной структуры губки на макро- и микроуровнях и графитизация вещества меж-ду фибриллами спонгина с образованием турбостратного графита на наноуровне. Установлено, что после разложения спонгина при 400 °C это вещество превращается в турбостратный графит, сохраняя при повышении температуры трехмерную структуру исходной морской губки.