Τα διαμάντια είναι οι καλύτεροι αγωγοί θερμότητας στη φύση. Αν ακουμπήσετε ένα διαμάντι πάνω σε πάγο, θα τον λιώσει ακαριαία μεταφέροντας τη θερμότητα του χεριού σας.

Η εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα του διαμαντιού οφείλεται στους ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ των ατόμων άνθρακα και τη σταθερή κρυσταλλική του δομή. Σε αντίθεση με τα μέταλλα, όπου η θερμότητα μεταφέρεται από ηλεκτρόνια, στα διαμάντια η μεταφορά γίνεται μέσω δονήσεων του πλέγματος που ονομάζονται φωνόνια. Σε θερμοκρασία δωματίου, η θερμική αγωγιμότητα ενός φυσικού διαμαντιού τύπου IIa φτάνει τα 2.200 W/(m·K). Αυτή η τιμή είναι περίπου πέντε φορές υψηλότερη από εκείνη του χαλκού, ο οποίος κυμαίνεται στα 400 W/(m·K). Η ανακάλυψη αυτής της ιδιότητας χρονολογείται από τις αρχές του 20ού αιώνα, αλλά η πλήρης κατανόηση του μηχανισμού των φωνονίων αναπτύχθηκε αργότερα από φυσικούς όπως ο Debye. Στη σύγχρονη βιομηχανία, η ικανότητα αυτή είναι ζωτικής σημασίας για την κατασκευή ημιαγωγών και μικροτσίπ υψηλής ισχύος. Ερευνητικά κέντρα όπως το MIT και εταιρείες τεχνολογίας χρησιμοποιούν συνθετικά διαμάντια ως υποστρώματα για την αποτροπή της υπερθέρμανσης σε επεξεργαστές επόμενης γενιάς. Επιπλέον, οι γεμολόγοι χρησιμοποιούν ειδικά όργανα, τους θερμικούς ελεγκτές (diamond testers), για να ξεχωρίσουν τα διαμάντια από τον κυβικό ζιρκόνιο. Ενώ το διαμάντι διαχέει τη θερμότητα αμέσως, οι απομιμήσεις λειτουργούν ως μονωτές, επιτρέποντας την εύκολη ταυτοποίηση της γνησιότητας της πέτρας.