Разликите между диамантите и графита са доста големи, що се отнася до външния вид, твърдостта и употребата. Графитът и диамантите обаче имат доста общо, от химични свойства до физични свойства.
Както графит, така и се правят диаманти от чист въглерод. Химичният състав на двете е абсолютно еднакъв. Това прави графита и диамантите алотропи от въглерод заедно с аморфни, които обикновено се наричат сажди или сажди. Алотропите са съединения, които имат еднакъв химичен състав, но имат различна структура, което води до различни свойства. Разликата се състои в това как всички въглеродни атоми се подравняват и свързват един с друг.
Връзките, които държат въглерода един към друг, са ковалентни връзки. Ковалентните връзки са връзки, които споделят електрони между атомите. И в графита, и в диамантите въглеродните атоми споделят валентни електрони, електрони в най-външната електронна обвивка, с други въглеродни атоми в структурата.
Точките на топене както на графита, така и на диаманта са много високи. Точката на топене на графита е 4200 градуса по Келвин, а точката на топене на диаманта е 4500 градуса по Келвин. Всъщност, когато диамантът е изложен на силна топлинна и йонна бомбардировка, той ще започне да се превръща обратно в графит, който е по-стабилна структура за въглеродните атоми.
Графитът и диамантът споделят други характеристики, които не се срещат в други минерали на основата на въглерод. Например и графитът, и диамантът се срещат естествено на Земята. Двата минерала могат да бъдат произведени и в лабораторията. Белият въглерод не се среща в природата и е създаден само в лабораторията; може да раздели лъча светлина на две.