Różnice między diamentami a grafitem są dość duże, jeśli chodzi o wygląd, twardość i zastosowanie. Jednak grafit i diamenty mają ze sobą wiele wspólnego, od właściwości chemicznych po właściwości fizyczne.
Zarówno grafit, jak i diamenty są zrobione z czystego węgla. Skład chemiczny tych dwóch jest dokładnie taki sam. To sprawia, że grafit i diamenty są alotropami węgla wraz z amorficznym, który jest powszechnie nazywany sadzą lub sadzą. Allotropy to związki, które mają ten sam skład chemiczny, ale różnią się strukturą, co skutkuje różnymi właściwościami. Różnica polega na tym, jak wszystkie atomy węgla ustawiają się i łączą ze sobą.
Wiązania, które utrzymują węgiel ze sobą, są wiązaniami kowalencyjnymi. Wiązania kowalencyjne to wiązania, które dzielą elektrony między atomami. Zarówno w graficie, jak iw diamentach atomy węgla mają wspólne elektrony walencyjne, elektrony w zewnętrznej powłoce elektronowej, z innymi atomami węgla w strukturze.
Temperatura topnienia grafitu i diamentu jest bardzo wysoka. Temperatura topnienia grafitu wynosi 4200 stopni Kelvina, a diamentu 4500 stopni Kelvina. W rzeczywistości, gdy diament zostanie wystawiony na działanie wysokiej temperatury i bombardowania jonami, zacznie przekształcać się z powrotem w grafit, który jest bardziej stabilną strukturą dla atomów węgla.
Grafit i diament mają inne cechy, których nie można znaleźć w innych minerałach na bazie węgla. Na przykład na Ziemi naturalnie występują zarówno grafit, jak i diament. Oba minerały mogą być również produkowane w laboratorium. Biały węgiel nie występuje w naturze i został wytworzony tylko w laboratorium; może podzielić wiązkę światła na dwie części.