Diamant en steenkool zijn beide gemaakt van koolstofatomen die op verschillende manieren zijn gerangschikt. Diamant heeft een kubieke kristalstructuur, terwijl steenkool een amorfe structuur heeft.

Diamant bevat pure koolstof, wat betekent dat het alleen uit koolstofatomen bestaat. Deze koolstofatomen zijn gerangschikt in een regelmatig, herhalend patroon dat een kristalrooster wordt genoemd. De koolstofatomen in diamant zijn met elkaar verbonden door sterke covalente bindingen, wat diamant zijn extreme hardheid geeft.

Steenkool is een mengsel van verschillende koolstofhoudende verbindingen. Het bevat koolstof-, waterstof-, zuurstof-, stikstof- en zwavelatomen. De koolstofatomen in steenkool zijn op een ongeordende, onregelmatige manier gerangschikt. Daarom heeft steenkool geen kristalstructuur. De koolstofatomen in steenkool zijn aan elkaar gebonden door zwakkere van der Waals-krachten, wat steenkool zachter maakt dan diamant.