Алмазная оптика характеризуется значительно большей теплопроводностью и более высоким показателем преломления, чем линзы других материалов, а также обладает выдающимися механическими свойствами. Линзы из синтетических монокристаллических алмазов показывают низкое поглощение, а также низкое двулучепреломление.

У алмазной оптики есть некоторые поразительные свойства: например, ее показатель преломления составляет ~2.4, что чрезвычайно велико и позволяет производить оптику, которая тоньше для той же оптической мощности. Ее теплопроводность составляет 2000 Вт / м * К, что более чем в 1400 раз выше, чем у оптического стекла. Наряду с ее высоким порогом повреждения эти свойства делают алмазную оптику очень интересной для мощной оптики с высоким рассеиванием тепла.