다이아몬드는 탄소의 준 안정 동소체로, 탄소 원자는 다이아몬드 격자라고 불리는 면심 입방 결정 구조의 변형으로 배열된다. 다이아몬드는 흑연보다 안정적이지 않지만 표준 조건에서 다이아몬드에서 흑연으로의 변환율은 무시할 수 있습니다. 다이아몬드는 최상의 물리적 성질을 가진 물질로 유명하며, 대부분은 원자 간의 강한 공유 결합에서 비롯됩니다. 특히, 다이아몬드는 모든 벌크 재료의 경도와 열전도율이 가장 높습니다. 이러한 특성은 절삭 및 연마 도구에서 다이아몬드의 주요 산업 응용 분야와 다이아몬드 나이프 및 다이아몬드 모루 세포의 과학적 응용 분야를 결정합니다.

격자가 매우 단단하기 때문에 붕소 및 질소와 같은 매우 적은 유형의 불순물로 오염 될 수 있습니다. 소량의 결함 또는 불순물 (약 1 백만개의 격자 원자) 컬러 다이아몬드 블루 (붕소), 노랑 (질소), 갈색 (격자 결함), 녹색 (방사선 노출), 자주색, 분홍색, 주황색 또는 빨간색. 다이아몬드는 또한 비교적 높은 광 분산 (다른 색상의 빛을 분산시키는 능력)을 갖는다.

대부분의 천연 다이아몬드는 지구 맨틀에서 140-190 킬로미터 (87-118 마일) 깊이의 고온 및 고압에서 형성됩니다. 탄소 함유 광물은 탄소원을 제공하며, 성장은 10 억에서 33 억 년 (지구의 25 ~ 75 %)에 걸쳐 발생합니다. 다이아몬드는 마그마 (magma)에 의한 깊은 화산 폭발을 통해 지구 표면에 가까워져 킴벌 라이트 (Kimberlites) 및 램 라이트 (lamproites)로 알려진 화성암으로 냉각됩니다. 다이아몬드는 HPHT 방법으로 합성되어 지구 맨틀의 상태를 대략적으로 시뮬레이션 할 수도 있습니다. 대안적이고 완전히 다른 성장 기술은 화학 기상 증착 (CVD)입니다. 입방 지르코니아와 탄화 규소를 포함하고 종종 다이아몬드 시뮬 런트라고 불리는 여러 비-다이아몬드 재료는 외관상 다이아몬드와 많은 특성을 띠고 있습니다. 천연 다이아몬드, 합성 다이아몬드 및 다이아몬드 시뮬 런트를 구별하기 위해 특수 보석 기술이 개발되었습니다.