系統的命名法に従えばトリシクロ[3.3.1.13,7]デカンとなるが、「アダマンタン」が優先IUPAC名 (PIN) である。アダマンタン分子は炭素原子と水素原子のみからなり、Td の対称性を持つ。分子中の16個の水素と10個の炭素は、2種の位置、1位（4箇所）か2位（6箇所）のどちらかに必ず属すことになる。構造が近い化合物に、CH₂ が1個少ないノルアダマンタンや、1個多いホモアダマンタンがある。
もしアダマンタンの各頂点にそれぞれ異なる置換基があると、分子はキラルとなり光学活性を持つ。ビフェニルの例と同じく、キラル中心は特定の炭素原子ではない。1969年に、実際に4種の異なる置換基（水素原子、臭素原子、メチル基、カルボキシル基）を持つアダマンタンが合成されている。比旋光度は小さく、普通は1°以下である。
アダマンタンの弾性定数は、数センチ程度の大きな結晶で超音波エコー法により測定されている。弾性テンソル C₁₁ の値は、結晶面 <110>、<111>、<100> について、それぞれ7.52、8.20、6.17ギガパスカルと求められている。ダイヤモンドでの対応する値は、それぞれ1161、1174、1123ギガパスカルである。アダマンタンとダイヤモンドでは炭素原子の位置は同じだが、アダマンタンの場合はダイヤモンドのように共有結合で格子が固定されておらず、ファンデルワールス力により結びついているに過ぎないため、アダマンタンの結晶は柔らかく可塑性を持つ。
アダマンタン分子は三つのいす型シクロヘキサン環からなる。分子構造の数値は電子線回折やX線結晶構造解析で決定されている。炭素−炭素結合長は 154 pm でダイヤモンドとほぼ等しい。炭素−水素結合長は 111.2 pm である。結晶は通常の条件では面心立方格子構造をとり（空間群は Fm3m で a = 9.426 ± 0.008 Å）、単位格子中に4個の分子を含む。分子の向きは結晶中でばらばらである。208 K まで冷やすか0.5ギガパスカル以上の圧力をかけると体心正方格子構造となり（a = 6.641 Å、c = 8.875 Å）、単位格子中には2個の分子が含まれる。この相転移は速度論的に1次であり、熱容量のアノマリー（偏差）や弾性などの性質を伴う。特に、面心立方格子構造では分子が自由に回転するのに対し、体心正方格子構造では向きが固定化される。密度は 1.08 から 1.18 g/cm³ まで段階的に増加し、エントロピー変化は大きく 1594 J/(mol·K) である。
純粋なアダマンタンは無色の結晶で、樟脳のようなにおいを持つ。水にはほとんど溶けないが、非極性の有機溶媒によく溶ける。融点は炭化水素としては非常に高い 270℃ である。同じ分子量の炭化水素の融点は、カンフェン 45℃、リモネン -74℃、オシメン 50℃、テルピネン 60℃、ツイスタン 164℃、直鎖状のデカンは -28℃ である。しかし、アダマンタンは室温においてもゆっくりと昇華する。アダマンタンは水蒸気蒸留することができる。
京都の龍谷大学付属平安高校に合格し、すでに下宿先の手配など京都での生活準備が進んでいたがその評判を聞いた和歌山県立箕島高等学校野球部監督の尾藤公が直々に口説き、一転して同校に入学。四番のエースとして1967年秋季近畿大会決勝に進出、平安高の池田信夫と投げ合うが敗退。準優勝にとどまるが、1968年春の選抜への出場を決める。箕島高は甲子園初出場であった。同大会では準決勝まで進み、この大会に優勝した大宮工と対戦した。3点を先制するがその後は吉沢敏雄（慶大－東京ガス）に抑えられ、8回に逆転され敗退。同年夏の甲子園県予選では2回戦で星林高に敗れた。尾藤は後に甲子園で4回優勝（春3回、夏1回）という実績を残したが、「この年（1968年）のチームが最強であり、優勝できなかったのは自分自身の経験不足のため」と語っている。1968年のドラフト会議で西鉄ライオンズから1位指名を受けた（全体の12番目）。ドラフト前には他の球団から何らかの接触があり、中には1位指名をほのめかした球団もあったというが、西鉄からの指名は事前に何の接触も無い唐突なものだったため、東尾の両親は「東京や大阪のチームならともかく、離れ小島みたいな（当時の本拠地の）九州のチームに息子を入れるわけにはいかない」として西鉄への入団に猛反対、指名を拒否して大学へ進学することを勧めた。東尾自身も西鉄の一方的な指名に腹を立て、一時は法政大学への進学を決めかけていた。また、これ以前にも慶應義塾大学のセレクションを受けていたことがあり、この時は打者として受け、もし慶應に入学していたら野手に転向していたと話している。しかし、「西鉄もプロのチーム。そのプロが1位指名してくれた」と思い直し、両親を説得して西鉄に入団した。東尾は後に、「1位指名だったからこそ入団した。西鉄は1位指名によって僕のプライドを守ってくれた。1位指名でなければ西鉄に入団しなかった」と語っている（しかし、自身の著書『ケンカ投法』では「2位でも入っていたし、3位でも入っていたかもしれない」と語っている）。