单晶金刚石具有十分优良的光学性能，其具有*宽的透过光谱，从紫外的 225nm 到红外的 25um(波长1.8um-2.5um除外)，以及到微波范围内，单晶金刚石都具有优良的透过性，理论透过率高达71.6%，整个光谱波段(紫外、可见光、红外)均透明，并有不寻常的高折射率，光学级多品的红外透过率高达68%以上，是*理想的光学窗口材料。
目前的金刚石光学窗口，用于激光窗口、微波窗口、导弹窗口/整流罩、X射线窗口、微透镜等。对于高功率应用，金刚石的优秀的导热性，辅以适当的边缘冷却实现有效的散热，特别是钎焊窗可实现真空法兰低热阻。