金剛石是碳原子的一種結(jié)晶體。其中的碳原子都以共價鍵結(jié)合，原子排列的基本規(guī)律是每一個碳原子的周圍都有4個按照正四面體分布的碳原子；這種結(jié)構(gòu)可看成是由兩套面心立方Bravais格子套構(gòu)而成的，套構(gòu)的方式是沿著單胞[結(jié)晶學(xué)元胞]立方體對角線的方向移動1/4距離；也可以看成是由許多（111）的原子密排面沿著[111]方向、按照ABCABCABC···規(guī)律堆積起來而構(gòu)成的；每個單胞中包含有8個原子，每個原胞中包含有2個不等價的原子，是一種復(fù)式晶格。重要的半導(dǎo)體Si和Ge就具有金剛石型的晶體結(jié)構(gòu)。

金剛石晶格的倒格子是體心立方格子。因此，Si和Ge等金剛石型晶體中電子的Brillouin區(qū)也就是體心立方格子中的W-S原胞，其形狀是切角六面體（即14面體）。金剛石是原子晶體,一塊金剛石是一個巨分子,N個C原子的聚合體。