石墨和金刚石在晶体结构上、外观颜色上、物理化学特性上、用途上有所不同。

在晶体结构上：石墨是正六边形的晶体结构，属于分子晶体。金刚石则是正八边形的结构，属于原子晶体，而且相互之间是正四面体。

在外观颜色上：石墨一般都是深灰色的，表面会散发着像金属一样的光泽。金刚石颜色多样，它有无色的，还有全透明的，也有半透明的，也有黑色的，但其中无色的品质是最好的，半透明的次之，黑色的比较差。

在物理化学特性上：金刚石硬度要高于石墨，石墨质地相对较软，但是在化学特性上，石墨的熔点要比金刚石高，所以它更耐热、耐高温以及防腐蚀。

在用途上：石墨因为它质地比较软但熔点很高的特性，比较适合做高温润滑剂、笔芯、电池的电极等。金刚石因为硬度超高，适合做钻探机的钻头、玻璃刀、装饰品等。