La principal diferencia entre el diamante y el grafito es la forma en que sus átomos de carbono están dispuestos para formar sus estructuras físicas de cristal. La disposición de los átomos de carbono en los diamantes hace que se unan fuertemente entre sí, mientras que los átomos de grafito se mantienen. junto con un enlace más débil, creando una sustancia física suave.
Las moléculas de diamante tienen la forma de tetraedros perfectos y se mantienen unidas por átomos individuales que forman enlaces fuertes con otros cuatro átomos. Su forma hace que el diamante sea más duro y duradero para resistir la compresión y los enlaces rotos.
Las moléculas de grafito consisten en un solo átomo de carbono unido a otros tres y se juntan con otros para formar láminas de moléculas. Aunque las moléculas de grafito individuales están fuertemente unidas, las hojas que forman son débiles y se rompen fácilmente.