金刚石硬度比石墨大得多，缘于金刚石的“均匀一体化”的空间网状结构，无论从哪个方向施加外力，都需要同时破坏大量的共价键才能改变这种空间网状结构；

而石墨由于其具有层状结构，层与层之间距离过大、作用力太弱，容易被“各个击破”——先被轻易地“搓开”成极薄的一层层，再被外力轻易破坏掉微观的层内结构。

对于绝大多数晶体而言，一般硬度大则熔点高。

而在金刚石与石墨这里则出现了硬度与熔点不一致的情况。

金刚石的熔点3550℃而石墨熔点则为3680℃。

“熔化”，从微观层面看，意味着构成物质的微观粒子在三维空间均获得自由度（自由流动），对于金刚石和石墨来说均需要同时破坏大量共价键，故二者的熔点均非常高。

同时我们必须注意到，金刚石和石墨中的共价键强度是不同的，金刚石中碳原子均为sp³杂化，相比而言键长较大（0.155nm）；而石墨中碳原子均为sp²杂化，键长较小（0.142nm）。

键长小则键能大，故石墨的熔化温度要比金刚石高一些。