自然界中最硬的物質就是碳的同素異形體，說的簡單點就是金剛石，也就是鑽石！這是我們地球上能找到的天然的最硬的物質了！同素異形體是同一化學元素因結構排列不一樣而形成物理屬性迥異的兩種物質，而碳和金剛石就是其中典型的代表！金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛，例如：工藝品、工業中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。也是貴重寶石。摩氏硬度10，新摩氏硬度15，顯微硬度10000kg/mm^2，顯微硬度比石英高1000倍，比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性，八面體晶面硬度大於菱形十二面體晶面硬度，菱形十二面體晶面硬度大於六面體晶面硬度。依照摩氏硬度標準共分10級，鑽石(金剛石)為最高階第10級；如小刀其硬度約為5.5、銅幣約為3.5至4、指甲約為2至3、玻璃硬度為6。由於硬度最高,金剛石的切削和加工必須使用鑽石粉或鐳射(比如532nm或者1064nm波長鐳射)來進行。金剛石的密度為3.52g/cm，折射率為2.417(在500奈米光波下)，色散率為0.044。金剛石有各種顏色，從無色到黑色都有，以無色的為特佳。它們可以是透明的，也可以是半透明或不透明。許多金剛石帶些黃色，這主要是由於金剛石中含有雜質。 金剛石的折射率非常高，色散效能也很強，這就是金剛石為什麼會反射出五彩繽紛閃光的原因。金剛石在X射線照射下會發出藍綠色熒光。金剛石原生礦僅產出於金伯利岩筒或少數鉀鎂煌斑岩中。金伯利岩等是它們的母巖，其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運過去的。金剛石一般為粒狀。如果將金剛石加熱到1000℃時，它會緩慢地變成石墨。在鑽石晶體中，碳原子按四面體成鍵方式互相連線，組成無限的三維骨架，是典型的原子晶體。每個碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵，構成正四面體。由於鑽石中的C-C鍵很強，所以所有的價電子都參與了共價鍵的形成，沒有自由電子，所以鑽石不僅硬度大，熔點極高，而且不導電。