金刚石的晶胞本来就是含有8个C；可以看成两个面心立方晶胞相互嵌套，彼此进入对方密堆积形成的四面体空穴中而形成。

金刚石结构的原型是金刚石晶体，又称钻石。在金刚石晶体中，每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于金刚石中的碳碳键很强，所以金刚石硬度大，熔点极高；又因为所有的价电子都被限制在共价键区域，没有自由电子，所以金刚石不导电。