石墨轉變為金剛石是化學變化。但是不是因為分子結構發生變化，石墨和金剛石都不存在分子結構，因為他們是原子晶體。石墨變成金剛石是晶體結構發生變化，出現了化學鍵的斷裂和生成，所以是化學變化。石墨是單片層疊狀的，原子間都是蜂窩狀的排列，間距小結合力強，但片和片之間距離很遠，結合力弱，這樣石墨整體上表現的就很軟。原子間距0.142奈米，而層間則是0.34奈米。金剛石中碳原子則是按照四面體的方式排列，每個方向原子間距相同，都是0.245奈米。所以宏觀上金剛石的硬度要大的多，因為它的原子間距比石墨層間距離小。但是在耐高溫上則不如石墨，因為它的原子間距比石墨的原子間距大。擴充套件資料石墨與金剛石、碳60、碳奈米管、石墨烯等都是碳元素的單質，它們互為同素異形體。石墨質軟，為黑灰色，有油膩感，可汙染紙張。硬度為1～2，沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3～5。比重為1.9～2.3。比表面積範圍集中在1-20m2/g，在隔絕氧氣條件下，其熔點在3000℃以上，是最耐溫的礦物之一。石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱係數隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵，每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。