Carbono diamante tiene una estructura 3D en la que cada átomo se encuentra unido a otros cuatro en un entorno tetraédrico.
La celda unidad es cúbica. Puede describirse como una red cúbica centrada en las caras de átomos de carbono, con átomos de carbono situados en la mitad de los huecos tetraédricos de dicha red.
Adicionalmente está relacionada con la estructura de ZnS con los átomos de carbono ocupando las posiciones de anión y catión.