由于半导体金刚石材料具有带隙宽、热导率高、击穿电场强、极高的电子迁移率等优点，使得其半导体器件能够在高频、高功率、高电压，以及强辐射等十分恶劣的环境中运行，并且，从紫外光到远红外光很宽的波长范围内具有很高的光谱透射性能，是大功率红外激光器和探测器的光学窗口材料。同时，它又具有抗酸、抗碱、抗各种腐蚀气体侵蚀的性能，是优良的耐蚀材料。
它集力学、电学、热学、声学、光学、耐蚀等优异性能于一身，是目前最有发展前途的第三代半导体材料之一，在微电子、光电子、生物医学、机械、航空航天、核能等高新技术领域中有极其广泛的应用前景。例如金属/p型硼掺杂金刚石二极管的一个重要应用是高压/高功率开关。研究表明，其击穿电压是Si的546倍，是其他宽禁带半导体如SiC或GaN的数十倍。
另外，金刚石二极管还具有耐高温特性。而由半导体金刚石材料制作的深紫外发光二极管器件虽然还处于实验室探索阶段，但是已经在高温下表现出优于同类AlGaN材料器件在大电流下工作的性能。