La structure moléculaire d'un diamant le rend dur, car les diamants sont composés d'atomes de carbone étroitement liés les uns aux autres dans une structure en réseau. Les atomes sont étroitement liés via des liaisons covalentes dans lesquelles deux atomes partagent un électron. Une unité tétraédrique est composée de cinq atomes de carbone, un atome de carbone partageant des électrons avec les quatre autres. Une molécule extrêmement forte est formée à partir de la liaison tétraédrique de cinq atomes de carbone.
Dans sa forme naturelle, le carbone n'est pas très dur. Il est facile à écraser lorsqu'une force suffisante est appliquée. Cependant, la structure du carbone change considérablement lorsque les carbones sont soumis à une pression et à une chaleur élevées. Il se transforme de quelque chose de mou en quelque chose d'extrêmement dur. Les atomes de carbone se compriment et forment une structure cristallisée hautement concentrée qui confère au diamant une dureté exceptionnelle et des propriétés précieuses.
La forme cristallisée du carbone créé à partir d'une pression et d'une chaleur extrêmes conduit à la création de diamants. Les diamants sont incroyablement durs car ils ont cristallisé sous une forme atomique particulière résultant de la chaleur et de la pression sur terre à une profondeur de 140 à 150 kilomètres. Il faut beaucoup de temps pour créer un diamant, et ils sont souvent amenés à la surface de la Terre lors d'une éruption volcanique. Sur l'échelle de dureté de Mohs, les diamants se classent à 10, ce qui est le plus dur de l'échelle.
