钻石作为人们喜穆螋湄澜爱的宝石，有着自身独特的内在结构和秀理属性。也正因为钻石的这些特性，钻石才聚刁擞蛔放射出魅力无比的光芒。钻石就像迷团一样，那么，让我们一齐来解开这个奇妙之谜吧。
晶体结构
钻石的天然晶体常呈八面体、立方体、菱形十二面体及四面体，都是等轴晶系的形态。这与它的立方晶体结构有关。钻石晶体常呈歪晶，有沿某些结晶轴方向变扁或拉长的变形（畸变）现象。由于溶蚀和磨蚀作用，晶面凸起，晶棱变弯曲。晶面常有蚀象，不同晶体的晶面上的蚀象不同。八面体晶面上呈三角形凹坑，立方体晶面上呈四边形凹坑等。 碳原子除位于立方体晶胞的角顶及面心外，还将立方体平分为八个小立方体，相间排列的小立方体中心还存在着碳原子。每个碳原子周围均有四个碳原子围绕，形成四面体配位，碳原子间以共价链连结，形成一种稳定的架状结构，因此金刚石的结构是非常坚固的。从而使钻石具有高硬度、高熔点、不导电，在很高的温度、压力变化条件下其化学性质很稳定。
化学性质
钻石在相当高的温度下会燃烧生成二氧化碳。实验证明钻石在大气中的燃烧温度为850℃至1000℃，在纯氧中燃烧温度为720℃至800℃。燃烧时，钻石发出蓝色光，表面出现雾状膜，后逐渐变小。在缺氧情况下加热到2000℃至3000℃时，钻石会变成石墨。无色钻石晶体燃烧时几乎不产生灰烬（含量为0.02%至0.05%），其主要无素碳均变为二氧化碳气体。钻石对所有的酸是稳定的，钻石不溶于氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸和王水。钻石受强碱、强氧化剂长时间作用才会有轻微腐蚀。
密度
金刚石的密度为3.54克／立方厘米。若含杂质或裂隙，可能低至3.2／立方厘米。它的密度比一般的砂子（石英、长石，2.6克／立方厘米至2.7克／立方厘米）大，因此早先人们在淘金时，有时会淘出金刚石。在砂矿中采金刚石就用淘洗法。
硬度
钻石的摩氏硬度为10，是最硬的物质。它比硬度为9的刚玉的绝对硬度大100倍，比硬度为7的水晶大1000倍。钻石的硬度还有一个特点，即异向性。就是晶体不同方向硬度有一定差异，这给钻石的加工带来了方便，可以利用钻石的差异进行劈分，也就是将大块的钻石劈分成两半或几块。钻石的高硬度保证了钻石的耐久，永不磨损。
钻石具有很好的耐久性。耐久是以钻石的抗磨损性（抗刻划性）来衡量的。耐久与钻石的硬度和韧度密切相关。
这里要强调的是不能把硬度和韧度等同起来，这是两个不同的概念。一般说来，硬度是指抗刻划的坚硬程度，韧度是指受外力作为而不易破碎的韧性。相对韧性而言，受外力作用而易破碎的性质称为脆性。可以说，硬度大的宝石不一定比硬度小的宝石耐撞击。钻石是自然界中最硬的物质，一般发问下不会磨损，它可以轻易刻划金属，但却受不了钢锤轻轻一击，其韧度仅为7.5，受外力打击后较易破碎，也就是说脆性大，受外力冲击极易损坏。所以佩戴钻饰时，应注意不要掉落地上或受到撞击。钻石的韧度比红蓝宝石、翡翠差，甚至与水晶、海蓝宝石差不多。
解理
当金刚石晶体受到强大外力撞击时可能会沿一定的结晶方向裂开成一平面，这种性质就称为解理。金刚石具有中等解理。这是钻石的唯一缺点，所以说钻石“不怕磨，但怕打（击）”，因此佩戴钻饰时要注意不要受硬物碰击。但这同时也是钻石的优点，加工师可借此将钻石劈开。
解理的方向就平行于八面体的面，共四组，因此称为八面体解理。就钻石而言，解理发生在那些结合力较弱的面网之间，如面网间距较大者。
颜色
纯洁的钻石应该是透明无色的（习惯称白色）。因经常含有杂质或结构缺陷，钻石可呈现各种颜色，如白、黄、橙、棕、绿、蓝、红、紫、烟、灰和黑色及乳白色。比如钻石含微量铬元素，呈天蓝色；含铝或氮元素呈黄色。极少量为乳白色、浅绿色、玫瑰色、红色、紫色和黑色等。绿色、蓝色、紫色天然钻石非常稀罕，其售价高得出奇。黑色钻石也十分罕见。
折射率
光从真空射入介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。通常所说某物体折射率数值的多少（如水为1.33，水晶为1.55，玻璃按成分不同为1.5~1.9），是指对钠黄光（波长5893×10^－10米）而言。钻石的折射率N＝2.417，在透明矿物中最高。折射率愈高，意味着光线在宝石中传播速度愈慢，受到阻力愈大，因此反射光的能力就愈大。钻石抛光面之所以呈现灿烂金刚光泽，是由于钻石具高折射率和强色散，因而呈现五彩斑澜、晶营似火的光学效应。
光泽
光泽就是宝石对光线反射能力，也就是说折射率愈高，光泽必然愈强。矿物学中按折射率由高至低（反射率也由高至低）将光泽由强至弱分成4级，即金属光泽—半金属光泽—金刚光泽—玻璃光泽。钻石属金刚光泽，为透明矿物中光泽最强的。正是由于它光泽强的特性才使钻石光亮夺目。从以下几个例子可以了解折射率与光泽的关系：钻石（2.417），锆石（1.98）皆属金刚光泽；蓝宝石（1.77），水晶（1.55）皆属玻璃光泽。锆石因折射率高，因此，有人拿来冒充钻石。
光性均质体
光线进入宝石晶体有的可分解为振动方向互相垂直的两条折射光（偏振光）。两者有不同的传播方向和速度，称双折射。此等宝石被称为光性非均质体。若光线进入宝石晶体，只有唯一的一条折射线，而各方向N均相等，称光性均质体，如钻石。此现象对鉴定钻石极为有用。均质体反映背面影象为单影，非均质体为双影。与钻石极为相似的碳硅石属非均质体，在钻石鉴别时非常有用。
全反射
光线进入宝石后，当投向另一界面时，不再穿过界面，而是全部反射回原介质（空气）中，这种现象称为宝石的全反射。当钻时产生全反射时，人们看到钻石内部好像有无数个镜面反光，亮光闪闪。根据物理学定义得知，若光线自钻石内部射向空气，当折射角等于90°时的入射角称为临界角。一旦入射角大于临界角，光线就不再折射，而全部反射，称全反射，因此临界角愈小，愈容易产生全反射。与其它透明宝石相比，钻石的临界角最小钻石的临界角为24°25′，而蓝宝石为34°35′，水晶为40°22′，因此钻石最容易产生全反射效果。但是否能达到最佳的全反射效果还要看钻石加工琢磨的水平。
色散（出火）
色散是白光经折射后分解成不同波长色光的现象。物质色散程度取决于对长小波（红）与短波（紫）的折射率之差，称色散系数。色散系数愈高，色散程度也愈大。如钻石为0.044[2.452（紫）—2.408（红）]＝0.044。锆石为0.038，蓝宝石为0.018，水晶为0.010.可见钻石最容易产生色散效果。因此琢磨好的钻石会呈现五彩缤纷，既光亮又美丽的效果。锆石色散系数与钻石相近，这也是它可被用来冒充钻石的一个条件。
导热性
钻石具有极高的导热性能。IIa型钻石的热导为铜的5倍。下面列出几种物质的相对热导率。
类别 导热性 类别 导热性
钻石 70－212 尖晶石 1
银 44 水晶 0.81
金 31 金红石 0.45
红、蓝宝石 2.6 玻璃 0.088
高热导率是钻石的一个重要特性。为此，科学工作者发明了热导仪，利用热导仪可以测试真假钻石，真钻石对热导仪测试反映极为灵敏。不过，现在市场上出现人造碳化硅晶体酷似钻石，也有很强的热导性，所以热导仪已不是唯一鉴定钻石的仪器了，新一代钻石鉴定仪器已发明，可区分钻石和碳化硅晶体。
萤光
大多数钻石在紫外线下都有萤光显示，萤光的颜色有蓝、绿、黄、红等。一般说来，蓝白、黄色钻石发蓝色萤光。褐色钻石发黄绿色萤光。而黄紫色钻石常温下无萤光显示。
亲油性、疏水性
钻石极易粘上油污。用油性的墨水可轻易在钻石表面画上痕迹，相反不易粘上水。这种亲油疏水性可用来在加工钻石时画线，还是钻石选矿的一种方法——油选法。“钻石之谷”的传说也和亲油性有关。还可利用亲油性、疏水性来选矿。