O diamante é um polimorfo de carbono puro, de fórmula química C.

Cristaliza no sistema cúbico, geralmente em cristais com forma octaédrica (8 faces) ou hexaquisoctaédrica (48 faces), frequentemente com superfícies curvas, arredondadas, incolores ou coradas. Os diamantes de cor escura são pouco conhecidos e o seu valor como gema é menor devido ao seu aspecto pouco atractivo.

Sendo carbono puro, o diamante arde quando exposto a uma chama, transformando-se em dioxido de carbono. É solúvel em diversos ácidos e infusível, excepto a altas pressões.

O diamante é o mineral mais duro actualmente conhecido, com uma dureza de 10 (valor máximo da escala de Mohs). Isto significa que não pode ser riscado por nenhum outro mineral ou substância que possua uma dureza inferior a 10. No entanto, é muito frágil, ficando esse facto a dever-se à clivagem octaédrica perfeita segundo {111}. Estas duas características fizeram com que o diamante não fosse talhado durante muitos anos.

A densidade é de 3,52. O brilho é adamantino, derivado do elevadíssimo índice de refracção (2,42). Recorde-se que todos os minerais com índice de refracção maior ou igual a 1,9 possuem este brilho. No entanto, os cristais não cortados podem apresentar um brilho gorduroso. Pode apresentar fluorescência sob luz ultravioleta, originando colorações azul, rosa, amarela ou verde.