CVD金剛石擁有優異的光學性能，從紫外到遠紅外直至微波波段，除開4~6μm位置存在微弱的吸收峰，其他波段都是透明的。加上其優異的力學、熱學性能，使得金剛石成為一種理想的光學材料。

半導體探測器在粒子探測領域內應用廣泛，金剛石可用于各種輻照探測，包括X射線、γ射線、帶電粒子以及中子探測，并且能夠在強輻射、高溫等極限條件下工作，特別適合長周期、強輻射的探測。金剛石禁帶寬度大，對可見光不響應，是新一代空間環境輻射探測器、核工業探測器等領域的優先選擇。?

金剛石的氮-空位（NV）色心穩定性好，電子自旋相干時間長，經激光和微波輸入后會有特定反應，是一種非常優秀的量子固體單自旋基質材料。用含NV色心的金剛石材料制作的器件，在量子信息處理、生物熒光標記、電場探測、磁場探測等領域內潛力巨大。

金剛石有著室溫下較高的熱導率，是碳化硅的4倍，銅的5倍，此外還有低熱膨脹系數，高彈性模量、電絕緣等優良性能，是高功率密度設備的首選散熱器。在軍用計算機、高性能服務器、航空航天電子設備等領域內應用前景廣闊。

金剛石目前應用廣泛的領域是作為各種加工工具，從手術臺上的醫用手術刀到鏡面加工車間的超精密刀具，從PCB板的金剛石鉆頭到用于切割玻璃材料的金剛石刀輪，金剛石憑借其傲視所有材料的高硬度在工具領域內大放異彩。

金剛石化學性質十分穩定，在高溫下仍不與酸反應。富含難降解有機污染物的污水處理一直缺乏有效的解決方案，在研究中使用摻硼金剛石（BDD）作為陽極的電化學法對各類有機污染物都表現了良好的去除效果，受到各界越來越多的關注。