鑽石是由 99.95 ％以上純碳，以及多種的微量元素所組成。鑽石的形成是在溫度大約攝氏 2800℃ ，壓力每平方英吋 150 萬磅的環境下才可能產生，而這種高溫高壓的條件需在地表面下約 240 英里才能達到。而後經歷地層的不斷變動、火山爆發，才能將鑽石晶體釋出地層表面，或停留在火山噴出口。
因鑽石本身是一種純淨或近乎純淨的碳化物，在高溫高壓的條件下，才能形成。故一般認為其生成於地表下 120-200 公里，大陸地殼下的軟流圈；而後隨著地殼變動，隨著火山爆發活動送至地表。抵達地表之後，部份鑽石又落回火山熔岩脈中，稱為 Pipes 管狀礦；其它鑽石則受風化侵蝕流入河中，於壺洞和漩渦處形成 Alluvial deposits 沖積層礦。
然而鑽石的形成通常為 24 ～ 32 億年之間（但也有短至 6 千萬年），為人類所發現最硬物質，也是大自然中最純淨的晶體。硬度代表物質抗磨損的能力，越硬的寶石，表面越不容易磨損，而切磨後效果更佳，而鑽石的美之所以引人入勝，主要是它具有其他天然寶石難以所及的光學特性，如折光率、色散率等。
Kimberlite 只生成於古老穩定的地殼中，全世界只有在特定的區域內才能看到這種深層岩柱的露頭。 ( 如印度、巴西、南非、薩伊、俄羅斯、中國及澳洲 ) 。 Kimberlite 的露頭風化後，鑽石會被雨水沖刷而沈積在河床內。山洪爆發後這些鑽石也會被河水沖到河口而混在岸邊沙灘內，最早被發現的鑽石就是這類漂積的鑽石。
寶石的折射率愈高則亮光愈強；所謂亮光，是指鑽石內部及表面反射至肉眼的全部光量。鑽石較一般寶石具有更高的色散率，因此我們會看到鑽石會呈現彩虹光，即所謂的火光。
當鑽石轉動時，每個刻面接收及反射外來的光線而發出閃閃動人的閃光。
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