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。