物质的原子结构分子结构的差异决定物质硬度.碳黑是碳原子杂乱无章的排列，石墨是碳原子平行单键排列，较碳黑硬多了，金刚石是碳原子四键立体共用排列，因此，成了，自然界中最硬的物质。

任何物质的原子核之间都是依靠共有电子环的方式结合到一起的，因此电子环的具体构造决定了物质的大部分属性，其中就包括物质的硬度属性。