Строение кристаллов кремния похоже на строение алмаза из-за их обоих кубической решетки. Однако, связи в алмазе являются более прочными, чем связи в кремнии, из-за различий в электронной структуре элементов.

Это отражается на физических свойствах в том, что алмаз является одним из самых твердых материалов, в то время как кремний обладает более низкой твердостью. Алмаз также обладает лучшими оптическими характеристиками, чем кремний, и он имеет более высокий коэффициент преломления.