金刚石和石墨都是由碳原子构成的。由于碳原子的排列方式不同，从而导致金刚石和石墨的物理性质存在很大差异。金刚石是典型的原子晶体，而石墨晶体是属于混合键型的晶体。
金刚石和石墨的结构特点
金刚石是最为坚固的一种碳结构，其碳原子以晶体结构的形式排列，金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原子形成正四面体。金刚石结构是一种由两个面心立方点阵沿立方晶胞的体对角线偏移1/4单位嵌套而成的晶体结构。具有金刚石结构的晶体除了金刚石以外，还有硅、锗、α-锡等。金刚石的基本结构粒子是碳原子。每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,键长为1.55×10-10m,键角为109°28′,构成正四面体。
石墨是元素碳的一种同素异形体，是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键，每个碳原子与另外三个碳原子相联，六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环，伸展形成片层结构。
