A composição química de grafite e diamante é carbono puro (c) .

O que os diferencia é sua estrutura de cristal :

* grafite: possui uma estrutura em camadas onde os átomos de carbono são dispostos em anéis hexagonais, formando folhas que são mantidas juntas por forças fracas de van der Waals. Essa estrutura torna o grafite suave, escorregadio e um excelente condutor de eletricidade.
* diamante: possui uma estrutura de rede tridimensional, onde cada átomo de carbono é ligado a outros quatro átomos de carbono em um arranjo tetraédrico. Essa estrutura rígida e forte faz do diamante a substância natural mais conhecida e um mau condutor de eletricidade.