鑽石用於珠寶，因為經過專業切割後，它們會以令人愉悅的方式閃耀和反射光線。金剛石是一種具有高熔點的硬質材料。由於這些品質，金剛石是一種特別有用的切割工具，如用於切割磚塊和混凝土的金剛石圓盤所示。鑽石用於製造重型鑽頭，用於在石油勘探業務中鑽穿岩石。這可以使鑽頭在更長的時間內保持更鋒利。
除了硬度之外，鑽石還具有令人印象深刻的化學、物理和機械性能組合：
它具有碳同素異形體結構。術語“同素異形體”是指元素可以存在的許多結構。石墨是金剛石的近親，同樣完全由碳組成。另一方面，石墨含有鬆散堆積的碳原子，使其更軟、更脆。
鑽石的晶體結構。鑽石的原子排列稱為晶體結構，它由重複排列的密集排列的原子組成。由於這種排列方式，金剛石是一種很難破碎的高硬度金屬。
結合和鑽石的結構。金剛石的分子結構是巨大的。每個碳原子和四個其他碳原子之間存在共價鍵。因為共價鍵非常強，分離鑽石中的原子需要很大的能量。金剛石的結構由許多共價鍵組成，具有很高的熔點和沸點。鑽石不帶電，因為它們不含電子或離子。
鑽石具有固有的光澤，使它們看起來閃閃發光。鑽石具有結構均勻的原子，使它們能夠分佈所有顏色的光。這就是賦予鑽石閃爍和閃亮外觀的原因。
最堅硬的天然物質是鑽石。鑽石用於超過 70% 的工業應用，並且對商品的需求一直在增加。天然鑽石由碳晶體組成，碳晶體在地球表面以下約 100 英里的極端溫度和壓力下生長。它通常含有 99.95% 的碳。一種或多種微量元素（不屬於鑽石基本化學成分的原子）可以佔剩餘的 0.05%。金剛石具有等距晶體結構，這意味著碳原子在所有方向上都以相同的方式連接。石墨是另一種僅包含碳的礦物，具有根本不同的生成機制和晶體結構。結果，石墨很軟，可以用來寫字，而鑽石很硬，只能被另一顆鑽石劃傷。如果這些特徵都不存在，鑽石可能只是另一種礦物。另一方面，鑽石受益於化學成分、晶體結構和創造過程的獨特組合，賦予它們獨特的特徵。
