Proces Zeme
Plášť, kde sa rodia diamanty, je hlboko v Zemi, dole viac ako 100 km. Je to miesto vysokých teplôt a vysokých tlakov, čo sú podmienky potrebné na to, aby sa atómy uhlíka spojili takým spôsobom, že z toho nakoniec vzniknú diamanty. Aby sa to stalo, atómy sa musia usporiadať takým spôsobom, ktorý im umožňuje zdieľať elektróny - a pravidelný trojrozmerný geometrický vzor, ktorý, ak sa nechá rásť bez interferencie, vytvorí veľký a čistý diamant kryštály. Sopečné erupcie vyhadzujú kryštály z hlbín Zeme.
Meteoritické procesy
Vysoké teploty a tlaky potrebné na vytvorenie diamantov existujú aj pri dopade komét alebo meteoritov na Zem. Šok z nárazu je taký veľký, že minerály sa menia z jednej formy na druhú. V takom prípade sa grafit pretvára na diamanty. (Rovnako ako diamanty, aj grafit je vyrobený z uhlíka, ale je spojený iným spôsobom.) Geológovia berú ako dôkaz dopadu také diamanty, ktoré majú niekedy iba mikroskopickú veľkosť. Zrážky meteorov vo vesmíre tiež vedú k vzniku diamantov.
Umelé procesy
Existujú dva hlavné procesy, pomocou ktorých sa vytvárajú umelo vyrobené diamanty: vysokotlaková, vysokoteplotná metóda (HPHT) a chemické vylučovanie z plynnej fázy (CVD). Prvý sa snaží vytvoriť podmienky podobné tým, ktoré sa nachádzajú na Zemi, aby vytvorili diamanty, výsledkom čoho sú kryštály užitočné na priemyselné účely, ako sú vŕtanie alebo rezanie. Pri metóde HPHT sa semená diamantov umiestnia do komory spolu s grafitom. Vysoký tlak je spolu s vysokými teplotami vyvíjaný mechanicky zariadeniami, ako sú piesty alebo nákovy. Atómy uhlíka grafitu sa začnú viazať na semená a v priebehu dní začnú rásť diamantové kryštály.
Väčšie diamanty sa vytvárajú procesom CVD, pri ktorom sa ako zárodok používa aj malý diamant. Osivo sa umiestni do komory spolu s plynmi nesúcimi uhlík, kde sa mikrovlnne ohrieva. To robí atómy uhlíka oddelené od plynu a padajú na diamantové semienko. Pomocou semena ako stavebnej bázy sa atómy uhlíka spoja a vytvoria geometrický vzor, ktorý vytvára diamantový kryštál.