1.純淨的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體；
2.石墨是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體。石墨很軟，在紙上畫過可留下痕跡，有滑膩感。
3.金剛石和石墨“形”或“性”有著天壤之別，但它們具有相同的“質”，它們是一對“孿生”兄弟，都由碳元素組成，被稱“同素異形體”。
4.金剛石可以用來切割玻璃、做鑽頭，因為它的硬度很大；
5.石墨可以用來做鉛筆芯、潤滑劑，這是因為它很軟、有滑膩感。按照莫氏硬度標準，金剛石為最高階。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石和石墨同樣由碳原子構成，金剛石為什麼會如此的堅硬，這取決於它的分子結構。
下圖是金剛石的結構模型。每個碳原子都與周圍的4個碳原子透過強烈的相互作用緊密結合。“緊密結合”的兩個碳原子之間的距離約為0.155nm，從而形成緻密的三維結構，正是這種緻密的結構，使得金剛石成為天然存在的最堅硬的物質。
而石墨是層狀的結構，就一個片層而言，每1個碳原子會與其周圍的3個碳原子透過強烈的相互作用緊密結合，“緊密結合”的兩個碳原子之間的距離約為0.142nm。在石墨中層與層之間相距為0.335nm，由於距離比較大，碳原子的相互作用較弱，因此很容易沿著與層面平行的方向滑動、裂解，所以石墨很軟、有滑膩感。
金剛石和石墨相比，結構更為緻密。金剛石的密度大約是石墨的1.5倍左右（金剛石的密度約為3.5-3.53g/cm³，石墨的密度約為2.09–2.23g/cm³）。
碳原子透過強烈的相互作用（化學鍵）緊密結合時，原子間的距離越小，相互作用越強。在石墨的一個片層中，碳原子間的距離比金剛石小，相互作用更強，更難被破壞，所以石墨的熔點更高。
如下表所示，金剛石和石墨的熔點不同，但沸點卻相同，這又是為什麼呢？物質的物態變化與微粒間的距離是有一定關係的。石墨和金剛石熔化以後，碳原子原來的排列方式被打破，原子間的距離相等，相互作用強度也相同，所以沸點相同。
我們都知道，石墨具有導電性。這與石墨的結構也有密切關係。碳原子最外層有4個電子，在石墨的一個片層中，每個碳原子會與其周圍的3個碳原子透過“共用電子對”形成強烈的相互作用（化學鍵），每個碳原子只有3個最外層電子參與這種“力”的形成，這樣就會剩下1個自由電子。因為有大量自由電子存在，所以石墨能導電。而金剛石中每個碳原子與其周圍的4個碳原子透過“共用電子對”形成強烈的相互作用，碳原子最外層的4個電子幾乎都參與了這種“力”的形成，基本沒有自由電子，所以基本不導電。
結構可以決定性質，金剛石和石墨都由碳原子構成，但是因為原子排列方式不同，導致很多物理性質有很大差異。
1.純淨的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體；
2.石墨是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體。石墨很軟，在紙上畫過可留下痕跡，有滑膩感。
3.金剛石和石墨“形”或“性”有著天壤之別，但它們具有相同的“質”，它們是一對“孿生”兄弟，都由碳元素組成，被稱“同素異形體”。
4.金剛石可以用來切割玻璃、做鑽頭，因為它的硬度很大；
5.石墨可以用來做鉛筆芯、潤滑劑，這是因為它很軟、有滑膩感。按照莫氏硬度標準，金剛石為最高階。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石和石墨同樣由碳原子構成，金剛石為什麼會如此的堅硬，這取決於它的分子結構。
下圖是金剛石的結構模型。每個碳原子都與周圍的4個碳原子透過強烈的相互作用緊密結合。“緊密結合”的兩個碳原子之間的距離約為0.155nm，從而形成緻密的三維結構，正是這種緻密的結構，使得金剛石成為天然存在的最堅硬的物質。
而石墨是層狀的結構，就一個片層而言，每1個碳原子會與其周圍的3個碳原子透過強烈的相互作用緊密結合，“緊密結合”的兩個碳原子之間的距離約為0.142nm。在石墨中層與層之間相距為0.335nm，由於距離比較大，碳原子的相互作用較弱，因此很容易沿著與層面平行的方向滑動、裂解，所以石墨很軟、有滑膩感。
金剛石和石墨相比，結構更為緻密。金剛石的密度大約是石墨的1.5倍左右（金剛石的密度約為3.5-3.53g/cm³，石墨的密度約為2.09–2.23g/cm³）。
碳原子透過強烈的相互作用（化學鍵）緊密結合時，原子間的距離越小，相互作用越強。在石墨的一個片層中，碳原子間的距離比金剛石小，相互作用更強，更難被破壞，所以石墨的熔點更高。
如下表所示，金剛石和石墨的熔點不同，但沸點卻相同，這又是為什麼呢？物質的物態變化與微粒間的距離是有一定關係的。石墨和金剛石熔化以後，碳原子原來的排列方式被打破，原子間的距離相等，相互作用強度也相同，所以沸點相同。
我們都知道，石墨具有導電性。這與石墨的結構也有密切關係。碳原子最外層有4個電子，在石墨的一個片層中，每個碳原子會與其周圍的3個碳原子透過“共用電子對”形成強烈的相互作用（化學鍵），每個碳原子只有3個最外層電子參與這種“力”的形成，這樣就會剩下1個自由電子。因為有大量自由電子存在，所以石墨能導電。而金剛石中每個碳原子與其周圍的4個碳原子透過“共用電子對”形成強烈的相互作用，碳原子最外層的4個電子幾乎都參與了這種“力”的形成，基本沒有自由電子，所以基本不導電。
結構可以決定性質，金剛石和石墨都由碳原子構成，但是因為原子排列方式不同，導致很多物理性質有很大差異。