Diferența principală dintre diamant și grafit este modul în care atomii de carbon sunt aranjați pentru a-și forma structurile fizice de cristal. Aranjamentul atomilor de carbon din diamante le face să se lege puternic, în timp ce atomii de grafit sunt ținute împreună cu o legătură mai slabă, creând o substanță fizică moale.
moleculele de diamant sunt în formă de tetraedru perfect și sunt ținute împreună de atomi unici care fac legături puternice cu alte patru atomi. Forma lor face diamantul extra dur si durabil pentru a rezista la compresiune si legaturi rupte.
Moleculele de grafit constau dintr-un singur atom de carbon atașat la alte trei și se adună împreună cu alții pentru a forma foi de molecule. Deși moleculele individuale de grafit sunt puternic legate, foile pe care le formează sunt slabe și ușor de rupt în afară.