Diamantele sunt clasificate în cristale unice, cristale agregate și policristale pe baza structurii lor interne. În comunitatea de științe a materialelor chineze, termenii „policristali, cristale agregate și microcristale” sunt folosiți vag. Policristalele se referă la cristale unice. Deși cristalele agregate sunt, de asemenea, un tip de policristal, ele se referă în primul rând la mai multe cristale unice legate împreună prin lipirea chimică, în timp ce policristalele în sens convențional se referă la cristale unice legate fizic. Microcristalele se referă la o structură specială a cristalelor agregate în care dimensiunile geometrice ale regiunilor cristaline sunt extrem de mici, în general în intervalul micrometrului.
Cristalele unice de diamant sunt, în general, clasificate pe baza proprietăților lor optice. Diamantele sunt de obicei clasificate în tipul I și tipul II. Prezența azotului și a borului ca impurități în cristalele de diamant distinge între tipul I și tipul II. De exemplu, diamantele de tip I conțin impurități de azot. Impuritățile de azot sunt prezente pe scară largă în diamante naturale și sintetice și le afectează în mod semnificativ proprietățile fizice și chimice. Diamantele care conțin impurități de azot sunt împărțite în continuare în IAA de tip, care conțin perechi de azot; Tip IAB, care conține patru atomi de azot grupați; și tip IB, care conține azot gratuit.
Diamantele sintetizate sub presiune ridicată și temperaturi ridicate nu sunt de obicei supuse măsurilor de denitrificare în timpul încărcării, ceea ce duce la o nuanță ușor verde până la gălbui. Aceste diamante sunt diamante de tip IB. Diamantele de tip IIA sunt fără azot și conțin niveluri relativ scăzute de azot și alte impurități. Datorită conductivității lor termice excelente, diamantele de tip IIA sunt utilizate în principal în dispozitivele cu microunde în stare solidă și la chiuvetele de căldură. Diamantele de tip IIA cu granulație mare pot fi produse artificial și oferă o metodă ieftină pentru lipirea diamantelor la alte materiale.
Diamantele de tip IIB au aceleași proprietăți optice ca diamantele de tip IIA. Aproximativ o mie de diamante de tip II sunt de tip IIB, care prezintă proprietăți semiconductoare. Diamantele de tip IIB au o bandă largă și sunt rezistente la temperaturi ridicate. Disiparea lor excelentă a căldurii, rezistența mecanică și rezistența la coroziune le permit să funcționeze în condiții provocatoare.