Les diamants sont classés en ouvriages, des cristaux agrégés et des polycristals en fonction de leur structure interne. Dans la communauté chinoise des sciences des matériaux, les termes «polycristals, cristaux agrégés et microcristaux» sont utilisés de manière lâche. Les polycristaux se réfèrent à des monocristaux. Bien que les cristaux agrégés soient également un type de polycristal, ils se réfèrent principalement à plusieurs monocristaux liés ensemble par liaison chimique, tandis que les polycristaux au sens conventionnel se réfèrent à des monocristaux physiquement liés. Les microcristaux se réfèrent à une structure spéciale de cristaux agrégés dans lesquels les dimensions géométriques des régions cristallines sont extrêmement petites, généralement dans la plage des micromètres.
Les monocristaux de diamant sont généralement classés en fonction de leurs propriétés optiques. Les diamants sont généralement classés en type I et type II. La présence d'azote et de bore comme impuretés dans les cristaux de diamant distingue le type I et le type II. Par exemple, les diamants de type I contiennent des impuretés d'azote. Les impuretés d'azote sont largement présentes dans les diamants naturels et synthétiques et affectent considérablement leurs propriétés physiques et chimiques. Les diamants contenant des impuretés azotés sont divisés en Type IAA, contenant des paires d'azote; Type IAB, contenant quatre atomes d'azote en grappe; et type IB, contenant de l'azote libre.
Les diamants synthétisés sous haute pression et haute température ne sont généralement pas soumis à des mesures de dénitrification pendant le chargement, ce qui entraîne une teinte légèrement verte à jaunâtre. Ces diamants sont des diamants de type IB. Les diamants de type IIA sont sans azote et contiennent des niveaux relativement faibles d'azote et d'autres impuretés. En raison de leur excellente conductivité thermique, les diamants de type IIA sont principalement utilisés dans les dispositifs à micro-ondes à semi-conducteurs et les dissipateurs de chaleur. Les diamants de type IIA à grande taille peuvent être produits artificiellement, et ils offrent une méthode peu coûteuse pour lier les diamants à d'autres matériaux.
Les diamants de type IIB ont les mêmes propriétés optiques que les diamants de type IIA. Environ un millième des diamants de type II sont de type IIB, présentant des propriétés semi-conductrices. Les diamants de type IIB ont une large bande interdite et résistent aux températures élevées. Leur excellente dissipation de chaleur, résistance mécanique et résistance à la corrosion leur permettent de fonctionner dans des conditions difficiles.