นาโนไดมอนด์ถูกใช้อย่างกว้างขวางในงานอุตสาหกรรมขั้นสูงและการแพทย์ชีวภาพ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ เช่น ความแข็งแรงสูง ความเสถียรทางเคมี และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ในด้านอุตสาหกรรม ใช้เป็นสารขัดละเอียดสำหรับเลนส์แสง ความแม่นยำ เซมิคอนดักเตอร์ และพื้นผิวฮาร์ดดิสก์ เพื่อให้ได้พื้นผิวที่ปราศจากรอยขีดข่วน นอกจากนี้ยังผสมในน้ำมันหล่อลื่นและสารเคลือบเพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรอและลดแรงเสียดทานในระบบเครื่องจักร

ในด้านการแพทย์ชีวภาพ นาโนไดมอนด์ใช้เป็นตัวพายาเพื่อการปล่อยยาควบคุมและเพิ่มความละลายของยารักษา พื้นผิวสามารถปรับแต่งให้กำหนดเป้าหมายเซลล์มะเร็ง ทำให้มีคุณค่าในการวิจัยมะเร็ง นอกจากนี้ยังใช้ในชีวภาพภาพเนื่องจากคุณสมบัติเรืองแสงเมื่อมีศูนย์ไนโตรเจน-วาแคนซี ช่วยติดตามเซลล์ระยะยาวโดยไม่เกิดการฟอกสีด้วยแสง

การประยุกต์ใช้ที่กำลังเกิดขึ้นรวมถึงการ sensing ควอนตัม วัสดุคอมโพสิตเพื่อเพิ่มความแข็งแรง และในอิเล็กทรอนิกส์เป็นสารเติมความร้อนกระจาย คุณสมบัติไม่เป็นพิษและสามารถข้ามอุปสรรคทางชีวภาพขยายศักยภาพในการวินิจฉัยและบำบัด

นอกจากนี้ ในอุตสาหกรรมความงาม นาโนไดมอนด์ถูกเพิ่มลงในครีมหรือผลิตภัณฑ์ดูแลผิวเพื่อช่วยขจัดเซลล์ผิวเก่าและกระตุ้นการหมุนเวียนของผิว ทำให้ผิวดูสดใสและเรียบเนียนมากขึ้น