Sự khác biệt nằm ở ba yếu tố. Về cấu trúc, mỗi nguyên tử carbon của kim cương gắn với 4 nguyên tử carbon khác tạo nên liên kết hóa trị mạnh mẽ. Trong khi đó than đá liên kết theo từng lớp và giữa mỗi lớp không có mối liên kết với nhau do đó chúng có cấu trúc yếu, dễ vỡ.