Một viên kim cương được làm hoàn toàn từ carbon, cùng một nguyên tố tạo nên than chì được sử dụng trong các đầu bút chì. Điều mang lại cho viên kim cương những đặc tính độc đáo giúp phân biệt nó với than chì thông thường là cấu trúc vật lý của nó. < /p>
Một viên kim cương bao gồm các nguyên tử cacbon trong cấu trúc lập phương tâm mặt. Một sơ đồ của cấu trúc này trông giống như một khối lập phương với một chấm duy nhất trên mỗi mặt, Mỗi góc của khối và mỗi chấm biểu thị một nguyên tử duy nhất. Cấu trúc ba chiều đối xứng này mang đến cho viên kim cương độ cứng đặc biệt. Để so sánh, than chì có cấu trúc dạng lớp, dạng tấm, điều này giải thích tại sao nó có thể dễ dàng bị sứt mẻ.
Một viên kim cương bị phân huỷ thành than chì trong điều kiện tiêu chuẩn vì nó trở nên kém ổn định hơn ở nhiệt độ và áp suất bình thường, nhưng tốc độ chuyển đổi quá chậm nên có thể được coi là không đáng kể.