La conductivitat tèrmica del diamant arriba als 2000 W/(m·K), que és inferior a la del grafè, però molt superior a la d'altres materials.El grafè condueix l'electricitat, mentre que el diamant no condueix l'electricitat i és un material aïllant, de manera que el diamant és més adequat per a aplicacions aïllants.

El diamant té propietats termofísiques úniques (conductivitat tèrmica ultra alta i coeficient d'expansió coincident amb xips de semiconductors), el que el converteix en el material de substrat preferit per dissipar la calor.Tanmateix, no és fàcil preparar un sol diamant en un bloc, i la duresa del diamant és extremadament alta i el material del bloc de diamants és difícil de processar.Per tant, l'aplicació pràctica s'aplicarà al material del substrat de dissipació de calor en forma de "material compost de matriu metàl·lica reforçada amb partícules de diamant" o "material compost de matriu de diamant/metall CVD".Els materials de matriu metàl·lica comuns inclouen principalment Al, Cu i Ag.

Segons la investigació, s'ha trobat que després de substituir el 0,1% del contingut de nitrur de bor en el material compost tèrmic de polihexametilen adipamida (PA66) per nanodiamant, la conductivitat tèrmica del material augmentarà un 25%.Millorant encara més les propietats dels nanodiamants i polímers, Carbodeon a Finlàndia no només manté la conductivitat tèrmica original del material, sinó que també redueix el consum de nanodiamants fins a un 70% durant el procés de producció, reduint molt els costos de producció. .
Aquest nou material compost tèrmic va ser desenvolupat pel Centre d'Investigació Tecnològica VTT finlandesa i provat i verificat per l'empresa alemanya 3M.

Per als materials amb requisits de conductivitat tèrmica més alts, la conductivitat tèrmica es pot millorar i millorar molt omplint l'1,5% de nanodiamants per cada 20% del farciment tèrmicament conductor.
El farciment tèrmicament conductor millorat de nanodiamants no té cap efecte sobre les propietats d'aïllament elèctric i altres propietats del material, no provoca desgast de les eines i s'utilitza àmpliament en electrònica, equips LED i altres camps.