金剛石和石墨的硬度不同的原因是：構成它們的碳原子的擺放方法不同。
    金剛石與石墨是碳的同素異形體,同素異形體彼此間物理性質有差異要從結構上分析,即原子擺放方法的不同造就了其物理性質的差異。
    金剛石中的碳原子是正四面體結構,硬度很大；石墨中的碳原子是正六邊形結構,并且構成層狀,硬度較小；正是因為    金剛石和石墨里碳原子的擺放不同,才導致了金剛石和石墨的物理性質有很大差異。
    金剛石俗稱“金剛鉆”。也就是我們常說的鉆石的原身，它是一種由碳元素組成的礦藏，是碳元素的同素異形體。    金剛石是現在在地球上發現的很多天然存在中最堅硬的物質。金剛石的用處十分廣泛，例如：工藝品、工業中的切開東西。石墨可以在高溫、高壓下構成人造金剛石，也是貴重寶石。
    石墨是元素碳的一種同素異形體，每個碳原子的周邊連接著另外三個碳原子（擺放方法呈蜂巢式的多個六邊形）以共價鍵結合，構成共價分子。 因為每個碳原子均會放出一個電子，那些電子可以自由移動，因而石墨歸于導電體。 石墨是其間一種最軟的礦藏，它的用處包含制造鉛筆芯和潤滑劑。碳是一種非金屬元素，坐落元素周期表的第二周期IVA族。拉丁語為Carbonium，意為“煤，木炭”，漢字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁構成，從“炭”字音。