金刚石的化学结构非常简单，其化学式就是C，代表着它是由碳元素单一组成。作为钻石的原始形态，金刚石在化学和工业领域中独具特色。这是一种无色的晶体，以其惊人的硬度而闻名，是自然界中最硬的物质。

金刚石的内部构造极为坚固，每个碳原子通过sp³杂化轨道与四个邻近原子形成牢固的共价键，形成正四面体结构。这种特殊的晶体结构赋予金刚石极高的硬度和不导电性，熔点高达3815℃。在纯氧或空气中，金刚石的燃点分别为720～800℃和850～1000℃，在工业上，它被广泛用于制造钻探工具和磨削设备。

在物理性质方面，金刚石的莫氏硬度达到10级，这意味着它极难被其他物质切割。其密度为3.52克/立方厘米，折射率和色散率也表明它具有独特的光学特性。然而，由于天然金刚石的高昂成本，人造金刚石技术的发展使得合成钻石在价格上具有优势，天然金刚石的工业应用主要限于首饰和观赏。

总的来说，金刚石以其独特的化学式C、极高的硬度和独特的物理性质，在科学、工业和珠宝领域都占有重要地位，尽管人造金刚石的普及降低了其工业价值，但它仍保持着珍贵的象征意义。