Khác với các kim loại, đa số đá quý đều là các chất dẫn nhiệt kém. Chỉ duy nhất có một loại đá quý là kim cương lại có độ dẫn nhiệt rất tốt, thậm chí còn cao hơn cả một số kim loại như đồng, bạc. Ví dụ, ở nhiệt độ phòng độ dẫn nhiệt của kim cương dao động trong khoảng từ 1000 W m^{-1 º}C^-1 (kim cương kiểu I) đến 2600 W m^{-1 °}C^-1 (kim cương kiểu II a), các đá quý còn lại có độ dẫn nhiệt không vượt quá 40 W m^{-1 °}C^-1, cao nhất sau kim cương là corindon có độ dẫn nhiệt là 40 W m^{-1 °}C^-1. Chính tính chất đặc biệt này đã được sử dụng để phân biệt kim cương với hầu hết các đá thay thế nó.

Thiết bị được sử dụng trong phương pháp này có tên gọi là bút thử kim cương – diamond tester hoặc diamond probe.

Các bút thử kim cương khác nhau có thể khác nhau về thiết bị dò nhiệt được sử dụng (thermistor hoặc cặp nhiệt), phương pháp báo tín hiệu (bằng kim chỉ, bằng số, bằng đèn và cả âm thanh).

Độ dẫn nhiệt của một số đá quý và kim loại

Để thử một viên đá ta chỉ cần cho đầu bút thử tiếp xúc vừa đủ với một bề mặt nhẵn, sạch và khô của nó. Các tín hiệu sẽ cho phép phân biệt kim cương với các chất thay thế nó (diamond imitations).

Khi sử dụng bút thử kim cương cần phải lưu ý đến một số điều sau đây:

• Đây là bút thử nhiệt chứ không phải là bút thử độ cứng như một số người lầm tưởng. Vì vậy khi thử không nên nhấn mạnh.
• Độ dẫn nhiệt của đá phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài cũng như kích thước của nó.
• Tiếp xúc nhiệt giữa viên đá và bút thử phụ thuộc vào độ sạch và khô của vị trí thử. Nói chung nên thử vài ba lần trước khi có kết luận cuối cùng.
• Phương pháp này cho phép phân biệt kim cương với hầu hết các đá giống nó (đá tổng hợp, sản phẩm nhân tạo hay đá tự nhiên), chỉ trừ một số loại đá tổng hợp mới xuất hiện vài năm gần đây trên thị trường là moisanit. Moisanit có công thức là SiC, có độ dẫn nhiệt tương đương kim cương và không thể phân biệt được bằng bút thử kim cương thông thường. Trong trường hợp này ta cần sử dụng kết hợp các kỹ thuật khác như tỷ trọng, đặc tính quang học…, hoặc sử dụng một số thiết bị chuyên dụng là bút thử moisanit.

Gần đây đã xuất hiện loại bút thử kết hợp đo cả độ dẫn nhiệt lẫn hệ số phản xạ của đá quý. Nó không chỉ cho phép phân biệt giữa kim cương với các đá thay thế nó mà còn xác định được tên gọi của các đá thay thế cụ thể.