Diamanter är sammansatta av kolatomer arrangerade i ett styvt kristallgitter. Denna typ av gallerarrangemang ger diamanter deras extrema hårdhet och värmeledningsförmåga, såväl som deras höga brytningsindex. När det gäller materiens tillstånd klassificeras diamanter i allmänhet som fasta ämnen på grund av deras starka interatomära bindning och fasta form. Men vid extremt höga temperaturer kan diamanter övergå till ett plasmatillstånd, där elektronerna är helt separerade från kolatomerna. Detta inträffar vid temperaturer över cirka 3 700 grader Celsius.