1、物理结构不同。
金刚石和碳相比，结构更为致密。金刚石的密度大约是碳的1.5倍左右。金刚石的密度约为3.5-3.53g/cm³，碳的密度约为2.09–2.23g/cm³。
2、物理性质不同。
钻石每个碳原子都与周围的4个碳原子通过强烈的相互作用紧密结合。“紧密结合”的两个碳原子之间的距离约为0.155nm，从而形成致密的三维结构，正是这种致密的结构，使得金刚石成为天然存在的最坚硬的物质。
而碳是层状的结构，就一个片层而言，每1个碳原子会与其周围的3个碳原子通过强烈的相互作用紧密结合，“紧密结合”的两个碳原子之间的距离约为0.142nm。
在碳中层与层之间相距为0.335nm，由于距离比较大，碳原子的相互作用较弱，因此很容易沿着与层面平行的方向滑动、裂解，所以碳很软、有滑腻感。
3、稳定性不同。
金刚石的稳定性低于碳，可自发转变为碳，但常温常压下这一转变的速度很慢，可以忽略不计，因此钻石得以稳定存在。自然界形成的金刚石一般形成于地球内部高温高压的环境，后来被火山喷发等地质构造运动带到地表，因此许多金刚石发现在火山附近。
