钻石的主要成分是碳，同时也会含有多种微量元素，如氮、硼等，还可能包含惰性气体和稀土元素。尽管这些杂质的种类繁多，数量甚至可以达到50多种，但它们在钻石中的比例并不大，一般不会超过千分之三。这些杂质却可以直接影响钻石的物理化学性质，同时也是钻石分类的重要标准。
关于钻石的分类，主要以氮元素的存在与否为基础。含有氮元素的钻石被称为I型钻石，而不含氮元素的钻石则称为II型钻石。
一、I型钻石
I型钻石中的部分碳原子被氮原子所取代，根据氮原子在晶格中的存在状态，可进一步细分为Ia型钻石和Ib型钻石。
1. Ia型钻石
这种钻石中氮的存在形式是聚合状，已开采的钻石中，这种类型占据了高达98%的比例。在零售市场上，绝大多数的钻石都属于这一类型。它们常常带有调，颜色等级从D色到Z色不等。我们常说的彩钻中的黄钻就属于此类。世界上最大的黄钻毛坯——无与伦比的钻石也属于这一类型。
2. Ib型钻石
这种钻石中的氮是以单个独立的状态存在。它们呈现出鲜，并且在大自然中十分罕见。当人们遇到Ib型钻石时，首先要考虑它是否为人造合成钻石。
二、II型钻石
不含氮或含有极微量氮的钻石被称为II型钻石，它们具有极好的导热性能。这种类型的钻石在大自然中较为稀少，常常具有一定的塑性变形特征，且晶形不规则。根据电学性质，II型钻石可进一步分为IIa型钻石和IIb型钻石。
1. IIa型钻石
纯净的不含杂质的钻石属于IIa型钻石。它们具有出色的导热性能但不导电。这种类型的钻石往往容易形成高品质的大颗钻石，如库里南钻石和莱索托传奇等超大钻石都属于此类。具有塑性变形的IIa型钻石可能呈现出红色或粉色，是极其珍贵的宝石。例如一颗切割成祖母绿形状的粉钻就曾在拍卖会上拍出了高价。红钻的价值更高，但其克拉数通常较小。
2. IIb型钻石
不含氮但可能含有少量硼原子的钻石是IIb型钻石。这种钻石属于半导体，与其他天然钻石相比不导电。大多数IIb型钻石呈现蓝色，少数呈现灰色。所有的天然蓝色钻石都可以归类为半导体。通过区分天然蓝钻和经过辐照处理呈现蓝色的其他类型钻石的导电性，我们可以轻松鉴别它们。天然蓝钻极为珍贵，一颗名为奥本海默蓝钻的钻石曾在拍卖会上创下了惊人的价格记录。