10、鑽石。就硬度而言，鑽石可謂無與倫比，這也就是為什麼其基本上不可能被刮傷。鑽石是由碳原子緊密排列在一起形成的，其常被用於鑽頭，砂紙以及鋸等，可進行切割，研磨，拋光等。然而，雖然鑽石是最堅硬的，但卻不是強度最大的，當你用錘子砸它時，它會碎成碎片。
09、蜘蛛絲。蜘蛛絲具有非常高的拉伸強度。它可以承受比鋼還高的拉力，同時也可以被拉伸很長。強度最高的蜘蛛絲來自於馬達加斯加的達爾文樹皮蜘蛛，它可製造世界上最大的蜘蛛網之一。
08、碳/碳複合材料。碳碳複合材料有很多種，但是所有的材料都具有良好的強度。它們可以抵抗巨大的張力，也可以在開裂前吸收大量的力。由於其質量非常輕，因此這種複合物可用於飛機引擎，也可用於太空梭的外殼和洲際彈道飛彈的頭錐。
07、鋨。鋨是鉑族的金屬化學元素，當獲得鋨單體的時候，它是一種非常堅硬的金屬，具有藍色，且是六方晶體結構。它可以用於鋼筆，電接觸等，也可應用於需要極端耐久性和硬度等領域。
06、馬氏體時效鋼。馬氏體時效鋼具有超高的強度和韌性，且具有很好的延展性，它們可用於航空航天和模具等方面。馬氏體時效是指馬氏體的老化，硬質組織常出現於鋼中。
05、金屬玻璃。這種玻璃由鈀的微合金製成，具有的化學結構在保持其強度的同時可抵消玻璃固有的脆性。其密度不高，且比鋼要輕，和鋁以及鈦差不多。
04、纖鋅礦型氮化硼。纖鋅礦型氮化硼的結構和鑽石非常相似，但是鑽石是碳在高壓下經過一定時間形成的，而纖鋅礦型氮化硼是在火山噴發時的高溫和高壓條件下形成的，其硬度比鑽石還要高18%。和鑽石類似，纖鋅礦型氮化硼可用於切割工具等需要非常高的硬度的領域。
03、六方金剛石。這也許是自然界存在的最堅硬的材料。它和鑽石相似，是由碳原子組成，但是其排列方式不一樣。六方金剛石的硬度比鑽石還要高58%。
02、石墨烯。石墨烯還有單層碳原子，排成蜂窩狀。在其晶體形式下，石墨烯是所測量的材料中強度最高的。石墨烯的製造很困難，但是科學家已經可以通過化學氣相沉積法來得到屏幕大小的石墨烯片，在這個過程中石墨烯在銅基底上生長。其潛在應用包括用於顯示屏幕等。
01、硫化碳炔。即使其只是一串單個原子，但是硫化碳炔的拉伸強度是其石墨烯前驅體的兩倍，拉伸剛度是金剛石的三倍。其在室溫下很穩定，當存放在一起時可以與其他鏈形成可預測的交聯。雖然其結構簡單，但是其強度是鋼的200倍。
