Diamanten haben viele Eigenschaften, die sie einzigartig unter den Edelsteinen machen.

Physikalische Eigenschaften des Diamanten
Zu diesen Eigenschaften zählen ihre chemische Zusammensetzung, die Härte, ihr spezifisches Gewicht, die Leitfähigkeit für Elektrizität und Wärme sowie die Fähigkeit, Wasser abzustoßen.

Chemisch gesehen bestehen Diamanten aus Kohlenstoff in reinster Form. Kohlenstoffatome und Elektronen bilden Kristallgitter. Diese sehr starken und festen Gitter machen den Diamanten zu einer außerordentlich harten Subtanz. Unter bestimmten Bedingungen kann ein Diamant in sauerstofffreier Atmosphäre theoretisch bei 3.700 °C zum Schmelzen gebracht werden.

Der Diamant ist die härteste natürliche Substanz, die wir kennen. Härte ist relativ und kann auf unterschiedliche Art gemessen werden. Die Mohs-Skala basiert auf dem Umstand, dass ein Material mit einer bestimmten Position in einer durchnumerierten Skala ein anderes mit einer kleineren Positionsnummer ritzt und selbst durch ein Mineral mit einer größeren Positionsnummer geritzt wird. Im Knoop-Test wird eine Abstandskala verwendet, nach der der Diamant einen Wert von 8.000 zu nur 2.000 der nächsthärteren Edelsteine – Korund oder Saphir – erreicht.

Das spezifische Gewicht bezeichnet das Verhältnis der Dichte einer Substanz zu der von Wasser bei 4°C. Das spezifische Gewicht von Diamanten beträgt 3,52. Die Bestimmung des spezifischen Gewichts ist eine der Methoden, einen Stein als Diamanten zu identifizieren. Bestimmte Verunreinigungen können zur Veränderung in der Kristallstruktur führen. Diamanten, die z. B. Stickstoff enthalten, haben eine Leitfähigkeit für Elektrizität.

Die meisten Diamanten sind gute Wärmeleiter: Diamanten verfügen praktisch über die höchste Wärmeleitfähigkeit aller bekannten Materialien und fühlen sich deshalb bei der ersten Berührung kalt an. Diese besondere Eigenschaft wird meist genutzt, um Diamanten maschinell zu identifizieren. Durch Messung der Geschwindigkeit, mit der die Wärme in einer geeichten Probe beim Kontakt mit einem unbekannten farblosen Stein nachlässt, kann man feststellen, ob es sich um einen Diamanten handelt.

Diamanten stoßen das Wasser ab, haften aber in Fett. Diese Eigenschaft spielt eine Rolle in der Diamantgewinnung, wobei Diamanten von anderen schweren Materialien auf einem mit einer Fettschicht bedeckten Förderband durch Wasser getrennt werden.

Optische Eigenschaften des Diamanten
Optische Besonderheiten und die Härte machen jeden Diamanten zu einem einzigartigen Stück.

Lichtbrechung
Von allen Eigenschaften des Diamanten sind seine optischen Besonderheiten und seine Härte die wichtigsten. Der Brechungsindex ist ein Maß dafür, wie stark ein Lichtstrahl gebrochen wird, wenn er aus der Luft in ein anderes Medium eintritt. Je höher der Brechindex, desto höher die Brillanz. Diamanten haben mit 2.417 einen besonders hohen Brechindex.

Härte
Der Diamant kann aufgrund seiner Härte nur mit sich selbst geschliffen werden. Leichte Härte-Unterschiede in der Kristallstruktur ermöglichen diese schwierige Aufgabe überhaupt erst. Wenn der Diamant optimal geschliffen ist, kann er hohe Anteile des auf die Oberfläche auftreffenden Lichts reflektieren, was wir als Funkeln erleben.

Dispersion
Als Dispersion wird die Eigenschaft des Diamanten bezeichnet, das Licht zu streuen. Diamanten verfügen über die höchste Streukraft des Lichts (0,44) aller natürlichen farblosen Edelsteine. Der Dispersionsindex bezeichnet die Differenz zwischen den Brechungsindices von rotem und violettem Licht. Die Auffächerung des Lichts in Spektralfarben wird beim Diamanten als „Feuer“ bezeichnet.

Farben
Ein absolut farbloser Diamant ist äußerst selten und entsprechend teuer. Obwohl die meisten Schmuckdiamanten farblos zu sein scheinen, trifft dies nur bei wenigen Steinen zu. Die am häufigsten vorkommenden Farben sind gelb und braun. Diamanten gibt es in allen Farben des Spektrums, und einige dieser Steine haben einen hohen Seltenheitswert. Viele Diamanten fluoreszieren unter bestimmten Lichtverhältnissen – meist in ultraviolettem Licht – wobei sich die Farbe verändern kann und sie zu leuchten scheinen. Einige Diamanten fluoreszieren unter langwelligem Ultraviolettlicht, einige wenige relativ schwach unter kurzwelligem bei niedrigeren Temperaturen in einer Farbskala von leuchtendem Himmelblau bis Hell- bzw. Dunkelviolett. Andere erscheinen grün, gelb und gelegentlich orange oder rot. Der Hope-Diamant – ein blauer Stein – hat erstaunlicherweise eine rote Ultraviolett-Fluoreszenz.