石墨与金刚石均由碳原子组成，但不同的原子排列方式导致了它们在诸多物理性质上的显著差异。以下列出了石墨与金刚石之间的一些主要区别：

1. 原子排列方式：

- 石墨：其结构为层状，每个碳原子与周围的三个碳原子通过强烈的相互作用紧密结合，形成“紧密结合”的两个碳原子间的距离约为0.142纳米。层与层之间的距离为0.335纳米，相互作用较弱，使得石墨质地柔软，具有滑腻感。

- 金刚石：每个碳原子与周围的四个碳原子紧密结合，形成致密的三维结构，使其成为天然存在的最坚硬物质。“紧密结合”的两个碳原子间的距离约为0.155纳米。

2. 色态：

- 石墨：呈深灰色，有金属光泽，为细鳞片状固体。

- 金刚石：无色透明，呈正八面体形状的固体。

3. 硬度：

- 石墨：是已知最软的矿物质之一。

- 金刚石：是天然最硬的物质。

4. 导电性：

- 石墨：具有良好的导电性。由于每个碳原子只有三个最外层电子参与形成化学键，留下一个自由电子，因此石墨能导电。

- 金刚石：不导电。由于碳原子的最外层四个电子几乎都参与了形成化学键，几乎没有自由电子。

5. 密度：

- 石墨：密度约为2.09-2.23克/立方厘米。

- 金刚石：密度约为3.5-3.53克/立方厘米，约为石墨的1.5倍。

6. 熔点：

- 石墨：熔点为3652摄氏度。

- 金刚石：熔点为3550摄氏度。

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