کربن دو شکل بلوري کاملا متفاوت دارد. الماس که سخت ترين ماده طبيعي شناخته شده است و گرانيت که يکي از نرم ترين مواد طبيعي است. الماس، مهمترين ساختار تک عنصري و يکي از سخت ترين عناصري است که از کربن خالص تشکيل مي شود در اصل، الماس ها در طول رودخانه ها و شن و ماسه هاي ساحلي پيدا مي شد، اما در حال حاضر در سنگهاي ولکانيکي و آذرين کيمبرليتي در جنوب آفريقا، سيبري و استراليا معدنکاري مي شود و به طور طبيعي تحت فشارهاي زياد اعماق زمين و در زمانهاي طولاني شکل مي گيرد. در طبيعت چنين ماده اي فقط در عمق ۱۵۰ تا ۲۰۰ کيلومتري سطح زمين يافت مي شود. اين ماده فقط در مخازن عميق نفت  گاز و در فشارهاي بالاتر از Psi ۲۰۰۰ و دماي بالاتر از ۲۰۰ درجه سلسيوس شکل مي گيرد. ساختار الماس را مي توان شبکه مکعبي وجوه مرکز پر دانست. در اين ساختار، اتم هاي کربن با يکديگر پيوند کووالانسي برقرار است و هر اتم کربن با چهار اتم کربن ديگر احاطه شده است. پيوندهاي بسيار قوي کووالانسي اتم هاي مجاور، سبب افزايش مدول کشساني و دماي پايداري فوق العاده بالا شده و سخت ترين ماده طبيعي را ايجاد کرده است. بنابراين، خواص اصلي الماس با سختي زياد، رسانايي گرمايي و مقاومت سايش بالاي آن است. با وجود سختي بالا، الماس حالت شکننده داشته و به راحتي رخ پذير مي باشد. اين خصوصيت به تراشکاران اجازه مي دهد بهترين شکل نوري را از آن به دست آورند. هيچ چيز از نظر سختي نمي تواند با الماس رقابت کند. سختي الماس با درجه سختي ۱۰؛  ۱۴۰ برابر کرندم با درجه سختي ۹ و گوهرهاي مربوط به اين خانواده يعني ياقوت قرمز و ياقوت کبود مي باشد با وجود اينکه سختي الماس در جهت هاي مختلف کريستالي متفاوت است يک الماس را فقط مي توان با يک الماس ديگر يا پودر الماس برش داد.