金刚石结构的原型是金刚石晶体，又称钻石。在金刚石晶体中，每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强，所以金刚石硬度大，熔点极高；又因为所有的价电子都被限制在共价键区域，没有自由电子，所以金刚石不导电 。
金刚石结构是一种由两个面心立方点阵沿立方晶胞的体对角线偏移1/4单位嵌套而成的晶体结构，属于面心立方布喇菲点阵(Bravais lattice), 立方晶系，Fd-3m (227号)空间群。如果立方晶胞的晶格常数是a, 则金刚石结构的原胞的基矢。
每个原胞含有两个原子，在原胞中的坐标分别是 和 . 金刚石结构的每个结晶学原胞（即晶胞）含有8个原子，在晶胞中的坐标分别。