Di tutti i materiali, il diamante è più duro di qualsiasi solido conosciuto, e presenta anche i valori più elevati per modulo elastico, densità atomica, temperatura di Debye e conduttività termica a temperatura ambiente. Il diamante è chimicamente inerte ed è altamente trasparente in un'ampia gamma dello spettro ottico. È un semiconduttore a banda larga che può essere utile ad alte temperature o alte tensioni.
Queste proprietà, insieme alla facilità di crescita di pellicole di diamante mediante deposizione chimica da vapore, hanno reso il materiale desiderabile per potenziali applicazioni quali diffusori di calore, finestre ottiche, maschere per litografia a raggi X, superfici a basso attrito e resistenti all'usura, rivestimenti per utensili da taglio e dispositivi elettronici attivi.
