ダイヤモンド構造（ダイヤモンドこうぞう）とは、各原子が周囲の4つの原子と正四面体状に共有結合した立方晶の結晶構造です。炭素のダイヤモンドがこの構造を取ることから名付けられ、シリコン・ゲルマニウムといった代表的な半導体もこの構造を持ちます。
ダイヤモンド構造は、面心立方格子を2つ、対角線方向に1/4ずらして重ねた構造として表されます。各原子が4本の共有結合を正四面体の頂点方向に伸ばすため、結合が強く、機械的に硬く、熱的にも安定です。この4配位の共有結合ネットワークがシリコンの半導体としての性質を支えています。
GaAsやZnSなどの化合物半導体は、ダイヤモンド構造の2種類の原子サイトを別々の元素が占めた閃亜鉛鉱型（ジンクブレンド）構造を取ります。構造はダイヤモンド構造と同じ骨格ですが、2種類の原子からなる点が異なり、直接遷移型のバンド構造による発光デバイスなどに応用されます。