金刚石是单一碳原子的结晶体，其晶体结构属于等轴面心立方晶系(一种原子密度最高的晶系)。由于金刚石中碳原子间的连接键为sp3杂化共价键，因此具有很强的结合力、稳定性和方向性。它是目前自然界已知的最硬物质，其显微硬度可达10000HV，其它物理特性见以下内容。
金刚石的物理性能讲解
物理性能-数值
硬度-60000～100000MPa，随晶体方向和温度而定
抗弯强度-210～490MPa
抗压强度-1500～2500MPa
弹性模量-(9～10.5)×10的12次方MPa
热导率-8.4～16.7J/cm?s?℃
质量热容-0.156J/(g?℃)(常温)
开始氧化温度-900～1000K
开始石墨化温度-1800K(在惰性气体中)
和铝合金、黄铜间的摩擦系数-0.05～0.07(在常温下)
加工方法
二十世纪七十年代后期，在激光核融合技术的研究中，需要大量加工高精度软质金属反射镜，要求软质金属表面粗糙度和形状精度达到超精密水平。如采用传统的研磨、抛光加工方法，不仅加工时间长、费用高、操作难度大，而且不易达到要求的精度。因此，亟需开发新的加工方法。在现实需求的推动下，单晶金刚石超精密切削技术得以迅速发展。
优势
由于单晶金刚石本身的物理特性，切削时不易黏刀及产生积屑瘤，加工表面质量好，加工有色金属时，表面粗糙度可达Rz0.1～0.05μm。金刚石还能有效地加工非铁金属材料和非金属材料，如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、未烧结硬质合金、各种纤维和颗粒加强复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨木材(尤其是实心木和胶合板、MDF等复合材料)。