从波动性角度看，透明物质的分子较小且间距大，光波能轻松绕过分子，就像水波绕过小物体。从量子力学角度看，空隙大意味着光线穿过时很少碰撞，就像开阔操场上两人很难相撞。反之，如果空间狭窄或物质密集，光线就容易发生相互作用而被阻挡或吸收。
同为碳的晶体，为什么钻石透明而石墨不透明？
石墨则是片层结构，同层碳原子以sp2杂化形成共价键，构成无限延展的π共轭体系。这种结构能吸收各种波长的光。当光线穿透石墨时，会在不同层级表面不断被吸收，几乎不反射任何可见光，所以石墨表现为黑色且不透明。
物质的状态和厚度对透明度影响很大。比如玻璃做成几毫米厚是透明的，但碾碎成渣就不透明了；纯净水透明，但深海300米以下因为光线被吸收而漆黑；大雾天能见度低也是因为小水滴阻碍了光线。这说明透光性与材料、形状、状态及厚度都有关系。
金刚石和石墨都是碳的同素异形体，但结构截然不同。金刚石中碳原子呈空间正四面体结构，原子间距为0.1544纳米，远大于碳原子直径。对于波长380-780纳米的可见光来说，碳原子就像路上的小灰尘，光波可以轻松绕射，能量损耗极低，因此金刚石透明。
透明与否其实取决于光能否顺利穿过物质。当光线从物质的一面进入，能从平行的一面透出时，我们就称之为透明。像空气、玻璃、水晶这些常见物质都能透光，甚至很薄的纸张在特定条件下也能透光，这本质上是光波在介质中传播的一种表现。
石墨烯作为单层石墨，透光率很高，因为只有一层原子，吸收能力有限。但多层叠加后就会像石墨一样变黑。金刚石与石墨虽都由纯碳组成，但因原子排列方式不同，导致硬度、导电性和光学性质差异巨大，金刚石硬度最高且绝缘透明，石墨柔软滑润且导电不透明。