金刚石与石墨的关系是同素异形体。 【扩展】 同素异形体的定义：同种元素形成的性质不同的单质。石墨和金刚石都属于碳单质，他们的化学性质完全相同，但金刚石和石墨不是同种物质，它们是由相同元素构成的同素异型体。 所不同的是物理结构特征。 二者的化学式都是C。 石墨原子间构成正六边形是平面结构，呈片状。 金刚石原子间是立体的正四面体结构。 金刚石的熔点是3550℃,石墨的熔点是3652℃～3697℃(升华)。石墨熔点高于金刚石。 从片层内部来看，石墨是原子晶体；从片层之间来看,石墨是分子晶体(总体说来，石墨应该是混合型晶体)；而金刚石是原子晶体。石墨晶体的熔点反而高于金刚石,似乎不可思议，但石墨晶体片层内共价键的键长是1.42×10－10m,金刚石晶体内共价键的键长是1.55×10－10m。同为共价键，键长越小,键能越大，键越牢固，破坏它也就越难,也就需要提供更多的能量，故而熔点应该更高。 (主要就是石墨的原子晶体属性导致它的熔点变高)
