Diamond má Mohsovu tvrdosť 10 a mikrotrannosť 98,5 GPA. Teória tvrdosti bola do značnej miery polo-empirická veda a dokonca aj donedávna sa vedci pokúsili spojiť tvrdosť so štruktúrou chemických väzieb. Niektoré vzťahy boli nadviazané medzi odolnosťou proti opotrebeniu materiálu a energiou mriežky, ako aj medzi atómovými interstikami a tvrdosťou. Výsledky získané rôznymi vedcami sú dosť podobné, pričom najčastejšie pripisujú tvrdosť hustote atómového čísla a hustote energie väzby.
Zo všetkých známych látok je Diamond najťažší a má najvyššiu hustotu atómového čísla. Na základe ich tvrdosti je možné identifikovať skupinu superhardových materiálov, vrátane diamantových, diamantových tuhých látok, kubického bóru bóru, wurtzitu hexagonálneho bóru bóru, karbidu kremíka a karbidu Bóru. V priemere je mikročastnosť superhardových materiálov o 2 až 3 rády vyššia ako v prípade tvrdenej ocele.
Diamond vedie teplo fonónmi, čo vedie k vynikajúcej tepelnej vodivosti. Diamond má najvyššiu tepelnú vodivosť akejkoľvek známej látky a jej tepelná vodivosť je vysoko stabilná pri teplote miestnosti. Špeciálne rezaný diamantový materiál sa môže použiť ako okenný materiál pre veľké vybavenie a zariadenia generujúce vysoké teplo, čím sa zabezpečí rozptyl tepla.
Fyzika v tuhom stave ukazuje, že v priestorovej mriežke kryštálu sa môže vytvoriť nekonečný počet paralelných rovín. Pretože rozstup medzi rôznymi rodinami kryštálových rovín sa líši, pod určitými vonkajšími silami sa kryštál rozdelí pozdĺž roviny s najväčším rozstupom. Tento jav sa nazýva disociácia. Diamantové kryštály majú rodinné lietadlá s najväčším rozstupom, vďaka čomu sú najviac náchylné na štiepenie pozdĺž týchto lietadiel.