Constitué uniquement de carbone pur cristallisé, c’est la pierre précieuse dont la composition chimique est la plus simple. C’est aussi la pierre la plus dure (indice 10 maximal sur l’échelle de MOHS).
Les cristaux généralement octaèdres (pyramide double avec huit faces triangulaires équilatérales), sont des gemmes pour la plupart incolores mais certaines peuvent tendre au jaunâtre (paille), au vert, au violet, au rose et au bleu (ces deux dernières étant très prisées).
En outre, il existe des spécimens à la couleur franche : jaune (jonquille), rose, saumon, vert, rouge-brun, gris et noir. Le bleu saphir et le rouge vif sont très rares. Dans tous ces cas, on parle de diamants de couleur ou diamants fantaisie. Les professionnels préfèrent utiliser l’appellation fancy colour.
Ces teintes sont dues à la présence de traces d’azote, de bore, de fer, d’aluminium, de titane, de calcium, de samarium mais aussi de chrome. Elles peuvent résulter de facteurs radioactifs qui ont provoqué des distorsions dans le réseau cristallin.
Le diamant a un éclat très vif et il est totalement inaltérable (il brûle sans laisser de résidus uniquement à des températures très élevées).