นาโนไดมอนด์ถูกใช้อย่างกว้างขวางในงานอุตสาหกรรมขั้นสูงและการแพทย์ชีวภาพ เนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษที่รวมความแข็งแรงสูง การนำความร้อน และศักยภาพในการปรับแต่งพื้นผิว ในด้านการขัดและเครื่องจักร นาโนไดมอนด์ในรูปแบบน้ำยาจะให้การขัดผิวที่แม่นยำสูงสำหรับชิ้นส่วนเลนส์ เซมิคอนดักเตอร์ และฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ ซึ่งดีกว่าวัสดุขัดแบบดั้งเดิม

ในวงการแพทย์ชีวภาพ นาโนไดมอนด์ทำหน้าที่เป็นตัวพายาเพื่อการส่งมอบยาที่ควบคุมได้ ลดผลข้างเคียง ความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความเป็นพิษต่ำทำให้เหมาะสำหรับการถ่ายภาพ การวินิจฉัย และการรักษามะเร็ง นาโนไดมอนด์เรืองแสงที่มีศูนย์ไนโตรเจน-วาแคนซีถูกใช้ในเซนเซอร์ควอนตัมและการถ่ายภาพชีวภาพความละเอียดสูง

นาโนไดมอนด์ยังถูกนำเข้าไปในวัสดุคอมโพสิตเพื่อเพิ่มความแข็งแรงทางกล การทนต่อการสึกหรอ และการจัดการความร้อนในสารเคลือบ พอลิเมอร์ และน้ำมันหล่อลื่น นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มในอิเล็กทรอนิกส์และการประยุกต์ใช้ทางไฟฟ้าเคมี เช่น การปรับปรุงอิเล็กโทรดสำหรับเซ็นเซอร์และอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน

ในอุตสาหกรรมความงาม นาโนไดมอนด์ถูกใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว เช่น มาสก์หรือครีมบำรุง เนื่องจากช่วยขัดผิวอย่างอ่อนโยนและส่งเสริมการซึมผ่านของสารออกฤทธิ์เข้าสู่ผิวหนังได้ดีขึ้น