Diamond ima trdoto MOHS 10 in mikroerist 98,5 GPA. Teorija trdote je bila v veliki meri pol-empirična znanost in tudi do nedavnega so raziskovalci poskušali trdoto povezati s strukturo kemijskih vezi. Nekateri odnosi so bili vzpostavljeni med upornostjo obrabe materiala in energijo rešetk, pa tudi med atomskimi intersticami in trdoto. Rezultati, ki so jih dobili različni raziskovalci, so precej podobni, pri čemer se najbolj nagiba k pripisu trdote na gostoto atomske številke in gostoto energije vezi.
Od vseh znanih snovi je diamant najtežji in ima najvišjo gostoto atomske številke. Na podlagi njihove trdote je mogoče prepoznati skupino nadstropnih materialov, vključno z diamantnimi, diamantnimi trdnimi snovmi, kubičnim borovim nitridom, šesterokotnim nitridom Wurtzita, silicijevega karbida in borovega karbida. V povprečju je mikroarnost nadstropnih materialov 2 do 3 zaporedje večja kot pri utrjenem jeklom.
Diamant vodi toploto prek fononov, kar ima za posledico odlično toplotno prevodnost. Diamant ima najvišjo toplotno prevodnost katere koli znane snovi, njegova toplotna prevodnost pa je zelo stabilna pri sobni temperaturi. Posebno rezani diamantni material se lahko uporablja kot okenski material za veliko opremo in naprave, ki ustvarjajo visoko toploto, kar zagotavlja odvajanje toplote.
Fizika v trdni državi kaže, da se lahko v prostorski rešetki kristala tvori neskončno število vzporednih ravnin. Ker se razmik med različnimi družinami kristalnih ravnin razlikuje, se bo pod določenimi zunanjimi silami kristal razdelil vzdolž ravnine z največjim razmikom. Ta pojav se imenuje disociacija. Diamantni kristali imajo družinska letala z največjim razmikom, zaradi česar so najbolj dovzetni za cepitev po teh ravninah.