钻石的化学成分是碳，这在宝石中是唯一由单一元素组成的。常含有0.05%-0.2%的杂质元素，他们的存在关系到钻石的类型和性质。纯净的钻石无色透明，由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽，用热导仪测试，反应最为灵敏。硬度为10，是目前已知最硬的矿物，绝对硬度是石英的1000倍，刚玉的150倍，怕重击，重击后会顺其解理破碎。钻石具有发光性，日光照射后，夜晚能发出淡青色磷光；X射线照射，发出天蓝色荧光。
宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功，但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高，所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如：仿钻立方氧化锆多无色，色散强、光泽强、密度大，手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和，肉眼很难将它与钻石区别开。
1、硬度
钻石的摩氏硬度为10，是讫今为止人类所发现的最硬的天然物质。与其它宝石相比，钻石镶在首饰上，更能抵抗一切物质对它的磨损、划伤，因此钻石一旦拥有，便可世代留传，因为钻饰永不磨损，常戴常新。
2、韧度
钻石具有较高韧度，但它的边棱却是比较脆的，因此佩戴时应避免碰撞。
3、比重
钻石的比重为3.52克/立方厘米，钻石的比重比一般宝石都大，即意味着它的原子堆积得更紧密。
4、热导率
钻石是已知物质中传导热的能力最强的物质，这一性质使钻石在航空工业和微电子工业中得到广泛使用。
5、热膨胀率
钻石的热膨胀率很低，不会因温度的变化而有明显的热胀冷缩现象。
6、折射率
钻石的折射率2.417，是所有天然无色宝石中最高的，使光线进入钻石后向中心聚合。
7、色散率
钻石的色散率高，为0.044。这也是所有天然无色宝石之最。钻石因其能将白光分散成光谱式的彩虹颜色而具备这一性质。
8、光泽
光泽与折射率相关，是物体表面反射光线时所表现出的特点。钻石为典型的金刚光泽，这使得钻石经切磨后具有极其耀眼的光泽。
9、亲油性
钻石表面很容易沾油，具有强列的亲油性。
10、对化学药品的反应
钻石具有很高的化学稳定性，酸、碱及一般化学药品对它不起作用。
