Đối với năm 2014, vật liệu cứng nhất trên trái đất là kim cương, một dạng carbon nguyên chất. Nó xếp hạng 10 trên thang độ cứng Mohs và có xếp hạng từ 70 đến 150 GPa, hoặc gigapascal trên thang độ cứng Vickers.
Các nguyên tử cacbon thích tạo thành các tấm tổ ong với mỗi góc được neo bởi một nguyên tử cacbon. Ngoài ra, cacbon là nguyên tử duy nhất có thể có 4 electron trong lớp vỏ thứ hai bao quanh hạt nhân cacbon. Điều này cho phép carbon tạo ra các cấu trúc tinh thể cực kỳ đối xứng và ổn định. Chất tự nhiên duy nhất có thể phá vỡ liên kết các nguyên tử cacbon tạo ra để hình thành kim cương là một viên kim cương khác.
