कार्बन नैनोट्यूब
हीरे को सबसे कठोर पदार्थ माना जाता है और यह अच्छी तरह से ज्ञात है कि ग्रेफाइट उच्च तापमान और उच्च दबाव की परिस्थितियों में हीरे में परिवर्तित हो जाता है। SWNTs को "घरेलु तापमान" पर 24 GPa से ऊपर का दबाव देते हुए एक अत्यंत कठोर पदार्थ के संश्लेषण में, एक अध्ययन सफल रहा। इस पदार्थ की कठोरता को एक नैनोअभिस्थापक से 62-152 GPa मापी गई। सन्दर्भ हीरे और बोरान नाइट्राइड नमूनों की कठोरता क्रमशः 150 और 62 GPa थी। संपीड़ित SWNTs का थोक मापांक 462-546 GPa था, जिसने हीरे के 420 GPa के मूल्य को पीछे कर दिया।
इस्पात
लोहा के साथ कार्बन सबसे किफायत मिश्रक होता है, लेकिन जरूरत के अनुसार, इसमें मैंगनीज, क्रोमियम, वैंनेडियम और टंग्सटन भी मिलाए जाते हैं। कार्बन और दूसरे पदार्थ मिश्र-धातु को कठोरता प्रदान करते हैं। लौहे के साथ, उचित मात्रा में मिश्रक मिलाकर लोहे को आवश्यक कठोरता, तन्यता और  सुघट्यता प्रदान किया जाता है। लौहे में जितना ज्यादा कार्बन मिलाते हैं इस्पात उतना ही कठोर बनता जाता है, कठोरता बढ़ने के साथ ही उसकी भंगुरता भी बढ़ती जाती है। 1149 डिग्री सेल्सियस पर लौहे में कार्बन की अधिकतम घुल्यता 2.14 प्रतिशत है। कम तापमान पर अगर लौहे में ज्यादा मात्रा में कार्बन हो तो इससे सिमेंटाइट का निर्माण होगा। लौहे में अगर इससे ज्यादा कार्बन हो तो यह कास्ट आयरन कहलाता है, क्योंकि इसका गलनाक कम हो जाता है। इस्पात, कास्ट आयरन से इसलिए भी अलग होता है क्योंकि इसमें दूसरे तत्वों की मात्रा अत्यन्त कम होती है यानी 1 से तीन प्रतिशत के करीब. इस्पात जंग-रोधी होता है और इसे आसानी से वेल्ड किया जा सकता है।