La fórmula química para un diamante es simplemente C. Los diamantes son átomos de carbono dispuestos de una manera específica. El grafito y el hollín también tienen fórmulas químicas de C porque son átomos de carbono, como los diamantes, solo en diferentes disposiciones de moléculas.
Los diamantes, el grafito y el hollín son alótropos entre sí. Tienen la misma fórmula química, pero tienen diferentes propiedades físicas y se ven diferentes. Los diamantes no conducen bien la electricidad y adquieren una forma cristalina. El grafito, por otro lado, consiste en átomos de carbono dispuestos en capas hexagonales. Una corriente eléctrica puede correr a través del grafito. El hollín no tiene una forma estructurada.