ダイヤモンドの物質特性
Pagel-Theisen, Verena. (2001). Diamond grading ABC: The manual (9th ed.), pp. 84–85. Rubin & Son n.v.; Antwerp, Belgium. ISBN 3-9800434-6-0
Webster, Robert, and Jobbins, E. Allan (Ed.). (1998). Gemmologist's compendium, p. 21, 25, 31. St Edmundsbury Press Ltd, Bury St Edwards. ISBN 0-7198-0291-1
ダイヤモンドは炭素元素で構成されている為、700 °C以上の空気中で酸化する。酸素が存在しない高濃度のアルゴンガス中では1700 °Cまで持ちこたえる。もし表面が黒く焦げても、研磨すれば元の状態に修復できる。20 GPaの高圧下では2500 °C、さらに2009年の発表によると、3000 °Cまたそれ以上の温度に耐えられると報告された。
ダイヤモンドは高温高圧状態の地球深部で形成された炭素の元素鉱物である。大気圧下でのダイヤモンドはグラファイトほど安定せず、熱力学的に不安定(δH = −2 kJ/mol)である。ダイヤモンドは決して永久に無くならないことはないが、それに対しデビアス社は1948年から少なくとも2006年まで "A diamond is forever. "(ダイヤモンドは永遠に)というスローガンを展開していた。しかし、非常に大きな運動エネルギー障壁があるため、標準状態下ではダイヤモンドはグラファイトに変化することはなく、準安定な物質となる。
ダイヤモンドは蛍光性を示す。長波長領域の紫外線(365 nm)強度で様々な色の光を放出する。Ia型のケープ・ダイヤモンドは通常青色の蛍光を発し、また黄色の燐光も放つ為、宝石の中でも珍しい特性を有する。長波長の蛍光で青以外にも、褐色のダイヤモンドでは緑色、IIb型では黄色、薄紫、赤色の光を発する。主として、たとえ短波長の紫外線の蛍光を示したとしても、天然ダイヤモンドには殆ど存在しない。X線の影響下では、青みのかかった白、黄色や緑色のかかった蛍光を放出する。いくつかのダイヤモンド(特にカナディアン・ダイヤモンド)は蛍光作用を示さないものもある。
様々な色の発光メカニズムは詳しく解明されていない。IIa型とIIb型のダイヤモンドから発せられる青色の蛍光は、発光と結晶転位の直接的な関係性が電子顕微鏡で確実に分かる。しかし、Ia型のダイヤモンドから起こる青色発光は転位の他にも、3つの窒素原子が格子点欠陥の周囲に存在するN3欠陥によるものと考えられる。また天然ダイヤモンドにおける緑色発光は、空隙により2つの窒素原子が引き離されたH3中心によるものだが、合成ダイヤモンドでは合成時に使用されたニッケル触媒に由来するものだと考えられる。オレンジや赤の蛍光色が起こる原因はいくつか挙げられ、その一つの窒素‐空格子点中心は全タイプのダイヤモンドに存在する。