1、定义不同
碳素笔芯内油墨主要是由石墨构成的，石墨是自然界中最稳定的物质之一。
水笔，是写小楷或书画兼用的较硬的一种毛笔。也指用来画水彩画的毛笔以及自来水笔（笔杆内有贮存墨水装置的钢笔）。
签字笔是指专门用于签字或者签样的笔，有水性签字笔和油性签字笔。以前用钢笔，现在钢笔逐渐由中性笔代替了。所以把这样的笔都统称为：签字笔。
中性笔，中性墨水圆珠笔的简称，起源于日本，是目前国际上流行的一种新颖的书写工具。
2、特点不同
碳素笔写字保存时间很长，不会因保存时间太久，而导致字体变得模糊。
水笔头一般用两种毛做成：里面是羊毛或兔毛，以便保存水分；外面裹以狼毛，使笔锋劲挺。
水性签字笔一般用于纸张上，如果用于白板或者样品上很容易被擦拭掉；油性签字笔一般用于样品签样或者其它永久性的记号，油性签字笔很难拭擦，但可以用酒精等物清洗。
中性笔兼具自来水笔和油性圆珠笔的优点，书写手感舒适，油墨粘度较低，并增加容易润滑的物质，书写介质的粘度介于水性和油性之间，因而比普通油性圆珠笔更加顺滑，是油性圆珠笔的升级换代产品。
扩展资料：
1、笔尖为滚珠结构的签字笔，依所使用的墨水成份不同，可分为水性和油性。中性签字笔所使用的墨水介于水性和油性之间，又称为“中性笔”。
2、笔尖为纤维结构的签字笔，笔尖柔软，使用舒适，会得到越来越多的认可。构造像圆珠笔，写出来感觉像钢笔。
签字笔还可以按广义和狭义为签字笔分类。从广义讲，用于签字的笔都叫签字笔，比如现在经常讲派克签字笔，万宝龙签字笔，但它们又是我们从小就开始使用的钢笔。从狭义的角度来讲，专指碳素墨水笔或上面所讲为，而考试用狭义签字笔，即碳素墨水笔。
文件专用中性笔
所采用的油墨为颜料型，耐水、耐晒、不褪色。例如，帐本、重要文件的签署，都会要求字迹清晰，不易褪色。现在，很多公司都推出“考试专用笔”，其实，它也属于“文件专用中性笔”这一类别，必须采用颜料型油墨。
但是，由于颜料型油墨成本更高，大部分厂家都会由染料型的来代替！所以，购买这类专用中性笔时，一定要选择大品牌的产品，并关注在其产品上是否有“颜料型油墨”的专业标识。
所采用的油墨为染料型，不耐水，容易褪色。
插盖式中性笔
插盖式中性笔都带有笔帽。笔帽可以变换各种造型，让整枝笔看起来更加美观；更重要的是，它对笔头能起到保护的作用。
按挚式中性笔
按挚式中性笔与插盖式中性截然不同，按挚式中性笔通过笔尾的连贯配件，按下后零件向下，扣在笔身的凸位使得笔尖突出，笔头处有一条弹簧辅助上弹，在使用过程中更加便捷快速，可以有效防止给笔尖戳到。
参考资料来源：百度百科-碳素笔
参考资料来源：百度百科-水笔
参考资料来源：百度百科-签字笔
参考资料来源：百度百科-中性笔