钻石是等轴晶系，对称型为3L44L36L29PC，具立方面心格子。碳原子位于立方面心格子的8个角顶和6个面的中心，将立方体分割成8个小立方体，相间排列的小立方体的中心也各有一个碳原子占据。每个碳原子的周围有4个碳原子围绕，形成四面体配位。钻石的整体结构可以视为角顶相连的四面体的组合，碳原子间以共价键连接，原子间距为0.154nm。
钻石晶胞
由于钻石（111）方向面网密度最大，所以钻石晶体在生长过程中更容易形成这个方向的晶面，从而形成八面体晶形。
钻石晶胞中的（111）方向，6个面心相连形成八面体。图片来源：https://www.zhihu.com/collection/229588890
次之的是（110）和（100）方向，分别可以形成菱形十二面体和立方体，以及这三种单形的聚形。八面体晶形最常见，菱形十二面体和立方体保留的几率依次降低。
钻石的理想晶形。图片来源：《系统宝石学》
钻石八面体，八面体晶形可以非常规整。图片来源：GIA.edu
钻石菱形十二面体，菱形十二面体常见短对角线方向的隆起生长脊。图片来源：iRocks.com
钻石立方体，立方体晶形难以发展出规整晶形，产地刚果。图片来源：minerals.net
八面体、菱形十二面体、立方体的聚形。图片来源：minerals.net
三角形薄片双晶钻石，产地南非。图片来源：iRocks.com
钻石双晶，产地南非。图片来源：minerals.net
钻石穿插双晶。
除此之外，钻石还可见三角三八面体、四角三八面体、四六面体和六八面体，但很少见。
自然界产出的钻石晶体，很少有完美的理想晶形，由于生长过程中的溶蚀作用，往往会产生变形，如晶面弯曲、晶棱圆滑，晶体生长也常偏离对称型态形成歪晶。
比较规整的八面体（左）和一颗磨圆内吸八面体（右）。图片来源：GIA.edu
不同产地的钻石晶形似乎略有差别。
南非矿区钻石各种晶形都可以见到。巴西钻石以菱形十二面体为主，其次为聚形、八面体和不规则形，此外还有少量三角薄片双晶。津巴布韦钻石多为磨圆的八面体和立方体。中国湖南钻石以曲面菱形十二面体、曲面八面体和不规则状为主要形态。
人工合成的钻石与天然钻石晶形完全不同。CVD合成钻石晶形呈板状，HPHT合成钻石晶形呈八面体和立方体的聚形。
CVD合成钻石（左）、HPHT合成钻石（中）、天然钻石（右）。图片来源：GIA.edu
所以通过晶形，我们可以准确地判断钻石是否合成，也可以有效区分钻石及其仿制品，也可以为产地鉴定提供一些依据。
