Diamanter klassificeras i enstaka kristaller, aggregerade kristaller och polykristaller baserat på deras inre struktur. I det kinesiska materialvetenskapliga samhället används termerna "polykristaller, aggregerade kristaller och mikrokristaller" löst. Polykristaller hänvisar till enstaka kristaller. Även om aggregerade kristaller också är en typ av polykristall, hänvisar de främst till flera enskilda kristaller bundna samman genom kemisk bindning, medan polykristaller i konventionell mening hänvisar till enstaka kristaller som är fysiskt bundna ihop. Mikrokristaller hänvisar till en speciell struktur av aggregerade kristaller där de geometriska dimensionerna i de kristallina regionerna är extremt små, vanligtvis inom mikrometerområdet.
Diamantkristaller klassificeras vanligtvis baserat på deras optiska egenskaper. Diamanter kategoriseras vanligtvis i typ I och typ II. Närvaron av kväve och bor som föroreningar i diamantkristallerna skiljer mellan typ I och typ II. Till exempel innehåller typ I -diamanter kväveföroreningar. Kväveföroreningar finns allmänt i naturliga och syntetiska diamanter och påverkar deras fysiska och kemiska egenskaper väsentligt. Diamanter som innehåller kväveföroreningar delas vidare upp i typ IAA, som innehåller kvävepar; Typ IAB, som innehåller fyra klusterade kväveatomer; och typ IB, som innehåller fritt kväve.
Diamanter syntetiserade under högt tryck och hög temperatur utsätts vanligtvis inte för denitrifikationsåtgärder under belastning, vilket resulterar i en något grön till gulaktig nyans. Dessa diamanter är typ IB -diamanter. Typ IIA-diamanter är kvävefria och innehåller relativt låga nivåer av kväve och andra föroreningar. På grund av deras utmärkta värmeledningsförmåga används typ IIA-diamanter främst i mikrovågsanordningar för fast tillstånd och kylflänsar. Storkorniga IIA-diamanter kan tillverkas konstgjort och de erbjuder en billig metod för att bindas diamanter till andra material.
Diamanter av typ IIB har samma optiska egenskaper som typ IIA -diamanter. Cirka en tusendel av diamanter av typ II är typ IIB, som uppvisar halvledaregenskaper. Diamanter av typ IIB har ett brett bandgap och är resistenta mot höga temperaturer. Deras utmärkta värmeavledning, mekanisk styrka och korrosionsmotstånd gör att de kan arbeta under utmanande förhållanden.