Diamantens termiske ledningsevne når 2000W/(m·K), hvilket er lavere end for grafen, men meget højere end for andre materialer.Grafen leder elektricitet, mens diamant ikke leder elektricitet, og er et isolerende materiale, så diamant er mere velegnet til isolering.

Diamant har unikke termofysiske egenskaber (ultra-høj termisk ledningsevne og halvleder-chip-tilpasset ekspansionskoefficient), hvilket gør den til det foretrukne varmeafledende substratmateriale.Det er dog ikke let at forberede en enkelt diamant til en blok, og diamantens hårdhed er ekstremt høj, og diamantblokmaterialet er svært at bearbejde.Derfor vil den praktiske anvendelse blive anvendt i varmeafledningssubstratmaterialet i form af "diamantpartikelforstærket metalmatrixkompositmateriale" eller "CVD diamant/metalmatrixkompositmateriale".Almindelige metalmatrixmaterialer omfatter hovedsageligt Al, Cu og Ag.

Ifølge forskningen viser det sig, at efter at 0,1 % af bornitridindholdet i det termiske kompositmateriale af polyhexamethylenadipamid (PA66) type er erstattet med nano-diamant, vil materialets termiske ledningsevne øges med omkring 25 %.Ved yderligere at forbedre egenskaberne af nano-diamanter og polymerer bevarer Carbodeon i Finland ikke kun materialets oprindelige varmeledningsevne, men reducerer også forbruget af nano-diamanter med så meget som 70% under produktionsprocessen, hvilket i høj grad reducerer produktionsomkostningerne .
Dette nye termiske kompositmateriale blev udviklet af det finske VTT Technology Research Center og testet og verificeret af det tyske firma 3M.

For materialer med højere krav til termisk ledningsevne kan den termiske ledningsevne forbedres og forbedres væsentligt ved at fylde 1,5 % nanodiamanter pr. 20 % af det termisk ledende fyldstof.
Det forbedrede nano-diamant termisk ledende fyldstof har ingen effekt på materialets elektriske isoleringsegenskaber og andre egenskaber og forårsager ikke værktøjsslid og er meget udbredt inden for elektronik, LED-udstyr og andre områder.