Công thức hóa học của kim cương đơn giản là C. Kim cương là các nguyên tử cacbon được sắp xếp theo một cách cụ thể. Than chì và bồ hóng cũng có công thức hóa học là C vì chúng là các nguyên tử cacbon, giống như kim cương, chỉ khác ở cách sắp xếp các phân tử.
Kim cương, than chì và bồ hóng là các dạng thù hình của nhau. Chúng có cùng công thức hóa học, nhưng chúng có các tính chất vật lý khác nhau và trông khác nhau. Kim cương không dẫn điện tốt và có dạng tinh thể. Mặt khác, graphit bao gồm các nguyên tử cacbon được sắp xếp thành các lớp hình lục giác. Một dòng điện có thể chạy qua than chì. Soot không có dạng cấu trúc.