La estructura molecular de un diamante lo hace difícil, ya que los diamantes están formados por átomos de carbono unidos estrechamente entre sí en una estructura de celosía. Los átomos están unidos estrechamente a través de enlaces covalentes en los que dos átomos comparten un electrón. Una unidad tetraédrica está compuesta de cinco átomos de carbono, con un átomo de carbono que comparte electrones con los otros cuatro. Una molécula extremadamente fuerte se forma a partir de la unión tetraédrica de cinco átomos de carbono.
En su forma natural, el carbono no es muy duro. Es fácil de aplastar cuando se aplica suficiente fuerza. Sin embargo, la estructura del carbono cambia considerablemente cuando los carbonos se someten a alta presión y calor. Se transforma de algo blando en algo extremadamente duro. Los átomos de carbono se comprimen y forman una estructura cristalizada altamente concentrada que le da al diamante una dureza excepcional y propiedades valiosas.
La forma cristalizada del carbono creado a partir de la presión extrema y el calor conduce a la creación de diamantes. Los diamantes son increíblemente duros porque se han cristalizado en una forma atómica particular que resultó del calor y la presión en la tierra a una profundidad de 140 a 150 kilómetros. Se necesita mucho tiempo para crear un diamante y, a menudo, se llevan a la superficie de la Tierra a través de una erupción volcánica. En la escala de dureza de Mohs, los diamantes se clasifican en 10, que es el más difícil de la escala.