นาโนไดมอนด์ถูกใช้อย่างกว้างขวางในงานอุตสาหกรรมขั้นสูงและการแพทย์ชีวภาพ เนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษ เช่น ความแข็งแรงสูง ความเสถียรทางเคมี และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ในด้านการขัดและการกลึงแบบแม่นยำ นาโนไดมอนด์ในรูปแบบน้ำยาจะให้พื้นผิวเรียบเนียนพิเศษบนวัสดุแข็ง เช่น แซฟไฟร์และกระจก ซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตอุปกรณ์ออปติกและเซมิคอนดักเตอร์ นอกจากนี้ยังถูกเติมลงในสารหล่อลื่นและวัสดุเคลือบผิว เพื่อลดการเสียดสีและเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ ทำให้เครื่องจักรมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

ในวงการแพทย์ชีวภาพ นาโนไดมอนด์ทำหน้าที่เป็นพาหะส่งยาที่มีประสิทธิภาพ ช่วยเพิ่มความละลายและการปล่อยยาแบบควบคุม โดยเฉพาะในการรักษามะเร็งแบบเจาะจงเซลล์เป้าหมาย พวกมันยังใช้ในการถ่ายภาพชีวภาพ โดยคุณสมบัติเรืองแสงและความเป็นพิษต่ำช่วยติดตามเซลล์ในระยะยาว และทำหน้าที่เป็นตัวทำให้ภาพชัดในเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ เช่น MRI นอกจากนี้ยังมีการสำรวจใช้ในวิศวกรรมเนื้อเยื่อและการแพทย์ฟื้นฟู เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติโครงสร้างรองรับและส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์

พื้นที่ผิวสูงและพื้นผิวที่สามารถปรับแต่งได้ทำให้เหมาะสำหรับเซนเซอร์และตัวสนับสนุนการเร่งปฏิกิริยา ในด้านอิเล็กทรอนิกส์ คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ปรับแต่งได้ช่วยให้ใช้ในอุปกรณ์เซนเซอร์ที่มีความไวสูง สำหรับตรวจจับสารเคมีหรือสนามแม่เหล็กในระดับนาโน การวิจัยที่กำลังเกิดขึ้นยังรวมถึงการใช้นาโนไดมอนด์ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว เพื่อการขัดผิวอย่างอ่อนโยนและช่วยให้ส่วนผสมอื่นซึมเข้าสู่ผิวได้ดีขึ้น

ในเทคโนโลยีควอนตัม ข้อบกพร่องบางอย่างในนาโนไดมอนด์ (เช่น ศูนย์ไนโตรเจน-วาแคนซี) ถูกนำมาใช้สำหรับการตรวจจับควอนตัมและการประมวลผลข้อมูล เนื่องจากคุณสมบัติทางแสงและแม่เหล็กที่เสถียรที่อุณหภูมิห้อง