Grafit ist eines der weichsten bekannten Materialien, während Diamant zu den härtesten gehört. Bei hohem Druck und hoher Temperatur sind beide Formen ineinander umwandelbar. Die jeweiligen Existenzbereiche der Formen werden, abhängig von Druck und Temperatur, im Zustandsdiagramm des Kohlenstoffs angegeben. Diamant wandelt sich beim Erhitzen auf 1 650–1 800 °C