Na estrutura do grafite, os átomos formam anéis hexagonais onde existem ligações duplas entre os átomos de carbono do tipo sp2 (uma pi e outra sigma).
A ligação pi permite a migração dos elétrons.

Já no diamante, os átomos de carbono formam uma configuração tetraédrica, do tipo sp3, onde não há ligações do tipo pi, apenas sigma, que dificultam o movimento dos elétrons e tornam o diamante um mau condutor.