Diamant er en enkelt-elementkrystall som består av karbon. Det er det hardest kjente mineralet i naturen. Dens kjerneegenskaper kan oppsummeres når det gjelder struktur og fysisk-kjemiske egenskaper:
1. Krystallstrukturegenskaper
Karbonatomene i diamant danner en tetraedrisk tre-dimensjonal nettverksstruktur gjennom sp³-hybridisering. Hvert karbonatom danner kovalente bindinger med fire omkringliggende karbonatomer, som tilhører det isometriske krystallsystemet (kubisk krystallsystem). Naturlige krystaller viser ofte oktaedriske, dodekaedriske eller heksoktaedriske morfologier, og krystallflatene viser ofte avrundede smelteegenskaper.
2. Kjernefysiske egenskaper
Hardhet: Med en Mohs-hardhet på 10 er det det hardeste naturlig forekommende stoffet. Mikrohardheten kan nå 7000-10000 kg/mm², med den oktaedriske krystallflaten som har den høyeste hardheten.
Optiske egenskaper: Den har en høy brytningsindeks på 2,417 og en spredningshastighet på 0,044, og har en unik adamantinglans. Krystallflatene kan bryte ned hvitt lys, og skape spredning (branneffekt). Ren diamant er fargeløs og gjennomsiktig; sporstoffer kan gi forskjellige farger som gul, brun, blå og rød.
Andre fysiske egenskaper: Den har en tetthet på omtrent 3,52 g/cm³, utmerket varmeledningsevne (omtrent 2000 W/m·K ved romtemperatur, opptil fire ganger kobber), er ikke-ledende og har oleofile, hydrofobe og triboelektriske egenskaper.
Luminescens: Den viser en blekblå fosforescens når den utsettes for sollys og fluorescerer vanligvis himmelblå under røntgenbestråling.
3. Kjemiske egenskaper
Den er kjemisk meget stabil og reagerer ikke med syrer eller alkalier ved romtemperatur. Det er et inert karbonelement, som bare inneholder små mengder urenhetselementer som Si, Mg, Al, N og B. Forurensningstypene påvirker typen og fargen på diamant.
