硬度：金刚石的硬度在旧莫氏标度上为 10 级，在新莫氏标度上是 15 级，努普硬度是 90Gpa 。在任何一种标度上，金刚石都是最硬的物质。金刚石单晶呈现各向异性的特点，不同晶面上硬度不同，各晶面硬度顺序与面网密度的顺序一致，即（ 111 ） > （ 110 ） > （ 100 ）。利用金刚石单晶的各向异性，在使用的时候定向排列，可使金刚石钻头或滚轮的耐磨性提高 50 ～ 100 ％。

解理与脆性：金刚石虽然很硬，但是很脆，容易发生八面体解理，这与各面网之间的距离有关。金刚石发生解理的顺序为：（ 111 ） > （ 110 ） > （ 100 ），即（ 111 ）面最容易发生解理。金刚石的脆性还与晶体的完整程度有关。晶体缺陷会产生很大的内应力，甚至会引起自然劈裂；而完整的晶体有较高的韧性，劈裂所需的应力相比之下要大得多。抗冲击韧性是表征金刚石质量好坏的重要指标之一，可以利用专门的仪器进行测定。通过取一定量试样，在一定条件下作冲击实验，然后过筛，测量保持原有粒度的百分数，即可间接表示试样的韧性。

强度：金刚石不仅硬度极高，也是目前已知的强度最高的材料，因此对它进行测量比较困难，测量结果出入也比较大。各种晶形金刚石由于生产工艺、技术等方面的区别，强度也因此各不相同，可相差 2 ～ 4 倍。金刚石的强度受它所包含的包裹体、杂质结晶缺陷的影响很大。小的金刚石颗粒往往比大颗粒显示出更大的强度，存在一个尺寸效应。