ダイヤモンドには純粋な炭素が含まれています。つまり、炭素原子のみで構成されています。これらの炭素原子は、結晶格子と呼ばれる通常の繰り返しパターンに配置されています。ダイヤモンドの炭素原子は、強力な共有結合によって互いに結合されています。これがダイヤモンドに極端な硬度を与えます。
石炭は、異なる炭素含有化合物の混合物です。炭素、水素、酸素、窒素、および硫黄原子が含まれています。石炭中の炭素原子は、無秩序な不規則な方法で配置されているため、石炭には結晶構造がありません。石炭中の炭素原子は、より弱いファンデルワールスの力によって互いに結合されます。これは、石炭をダイヤモンドよりも柔らかくするものです。