1、石墨在晶体中同层碳原子间以sp²杂化构成共价键，每个碳原子与别的三个碳原子相联，六个碳原子在同一平面上构成正六边形的环，扩展构成片层结构。

　　在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨迹，它们相互堆叠，构成离域的π键电子在晶格中能自在移动能够被激起，石墨有金属光泽，能导电、传热。层与层间间隔大，结合力（范德华力）小，各层能够滑动，石墨的密度比金刚石小。

　　在钻石晶体中，碳原子按四面体成键方法相互衔接，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP³杂化轨迹与别的4个碳原子构成共价键，构成正四面体。

　　1、亮度：金刚石因具有极高的反射率，其反射临界角较小，全反射的规模宽，光易发生全反射，反射光量大，由此发生很高的亮度。

　　2、光泽：金刚石鹤立鸡群般坚固的、平坦亮光的晶面或解理面关于白光的反射效果特别激烈，而这种十分特征的反光效果就叫作金刚光泽。

　　3、色散或出火：金刚石多样的晶面象三棱镜相同，能把经过折射、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组成色彩--绿、蓝、靛、紫等色光。

　　在晶体学中，金刚石结构又称为金刚石立方晶体结构(diamond cubic lattice structure)，原型是金刚石。金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原子构成正四面体，故单胞内原子数为5。具有金刚石结构的晶体除了金刚石以外，还有硅、锗、α-锡等。