石墨和金剛石都是由碳原子組成的，但是碳原子的排列方式使得許多物理性質非常不同。石墨和金剛石在原子排列、顏色、硬度、導電性、密度和熔點等方面存在差異。
一、原子的排列不同：
       1.石墨：石墨是層狀的結構，就一個片層而言，每1個碳原子會與其影響周圍的3個碳原子能夠經過學生激烈的彼此促進作用進行嚴密聯系結合，“嚴密相關結合”的兩個部分碳原子之間的間隔時間約為0.142nm。和石墨層之間的中間相距0.335納米，的間隔相對較大，碳原子之間的彼此作用弱，很簡單沿平行于水平，切開的方向滑動，所以石墨很軟，滑膩感。
        2.金剛石：金剛石的結構分析模型是每個碳原子都與咱們周圍的4個碳原子能夠經過學生激烈的彼此促進作用進行嚴密聯系結合。“嚴密結合”的兩個碳原子之間的間隔約為0.155nm，從而能夠構成細密的三維空間結構，正是因為這種細密的結構，使得金剛石成為中國天然環境存在的最堅固的物質。
二、色態不同：
1.石墨：深灰色，金屬光澤，細鱗狀固體。
2.鉆石: 一種無色通明的八面體形固體。
三、硬度不同：
1.石墨：最柔軟的礦物質之一。
2.金剛石：天然最硬的物質。
四、導電性：
1.石墨：良好的導電性。碳原子具有四個最外層的電子，在石墨片，碳原子是由“電子對”構成的強彼此作用（化學鍵），每個碳原子只有三個參與此構成最外層的電子“各自在其周圍3個碳原子力”，這將休息一個自由電子。因為有很多的自由電子存在，石墨能夠導電。
2.金剛石：不導電。金剛石中每個一個碳原子能夠與其影響周圍的4個碳原子之間經過“共用電子對”構成具有激烈的彼此促進作用，碳原子最外層的4個電子產品幾乎都參與了這種“力”的構成，基本問題沒有進行自由開展電子，所以基本不導電。
五、密度：
1.石墨：密度約為2.09-2.23g/cm3。
2.金剛石: 金剛石的密度約為石墨的1.5倍，約為3.5-3.53 g/cm3。
六、熔點：
1.石墨：熔點為3652℃。
2.金剛石：熔點3550℃。