黑黝黝的石墨和亮闪闪的金刚石是同胞兄弟，都是存在于自然界中的纯碳，只是它们的“相貌”和“性格”大不相同，石墨的质地非常软，而金刚石则是所有矿物中最硬的。原来，石墨分子中的碳原子是一层一层排列的，每层原子之间的结合力很小，就像一副叠起来的扑克牌一样，很容易滑动、散开。
金刚石的碳原子却是交错整齐地排列成立体结构，每个碳原子都紧密地与其他4个碳原子直接连接，构成一个牢固的结晶体，因而显得特别坚硬。天然金刚石产量很少，一般都隐居在地球深处，只有在非常高的温度和巨大的压力之下， 地下熔岩里的碳才有可能经过天然结晶的过程形成贵重的金刚石。由于天然金刚石产量少，所以价格昂贵。人们通常就利用高温高压来制造人造金刚石。