钻石的主要成分为碳，可含有微量元素氮、硼等，也可含有惰性气体及稀土元素，上述杂质含量种类繁多，可达50多种，但占比不大，一般不超过千分之三。但杂质可直接影响钻石的物理化学性质；也是钻石分类的依据。
氮元素是钻石中最常见的微量元素，根据氮元素的有无可以将钻石分为两大类：含有氮元素的钻石为I型钻石；不含氮元素的钻石为II型钻石。
一、I型钻石
此类钻石属于部分晶格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方式可将I型钻石分为Ia型钻石和Ib型钻石：
1、Ia型钻石
取代碳原子的氮在晶格中呈聚合状存在，就是Ia型钻石。但目前为止，已开采出来的钻石98%属于此类。零售市场上见到的钻石几乎都属于此类。这类钻石往往带有黄色调，在颜色分级时可以从D色到Z色；彩钻中的黄钻都属于此类。世界上最大的黄钻毛坯为“无以伦比钻石”，重量：407.48克拉，棕黄色。
2、Ib型钻石
取代碳原子的氮在晶格中呈单个独立状存在，就是Ib型钻石。此类钻石自然界很少见。其颜色呈鲜黄色。
合成钻石多属此类钻石，遇到Ib型钻石，首先要考虑是不是合成钻石。
二、II型钻石
不含氮或含有极微量氮的钻石属于II型钻石，具有极好的导热性。
II型钻石自然界很少，多存在一定的塑性变形特征，晶形不规则。
根据电学性质，可以将II型钻石分为IIa型钻石及IIb型钻石。
1、IIa型钻石
不含杂质的纯净钻石为IIa型钻石，此类钻石具有良好的导热性；不具备导电性。此类钻石容易高品质的钻石，其一为不含空穴及晶格错位的IIa型钻石，具有颜色好(无色)，净度也高，个体大等特点。世界上已产出的超大钻石均属于此类：如3106克拉的库里南钻石及910克拉的莱索托传奇都属于此类。其二为具有塑性变形的IIa型钻石， 这类钻石的结构发生了变化，其颜色可能会呈现红色、粉色，是极其珍贵的钻石。如属于此类钻石的一颗18.96克拉的祖母绿型切割粉钻，2018年拍出了5000万美金。红钻的价值更高，只是克拉数都不大，未见十克拉以上的报道。
2、IIb型钻石
不含氮、可含有少量硼原子的钻石是IIb型钻石。IIb型钻石属半导体，其它天然钻石都不导电！大多数IIb型钻石呈现蓝色，少数呈现灰色。因而凡是天然蓝色钻石都属于半导体；而经过辐照处理而呈现蓝色的其它类型钻石都不导电。据此可以区分天然蓝钻和辐照蓝钻。天然蓝钻极其珍贵，2016年，佳士得日内瓦“名贵珠宝”拍卖会诞生了一枚当时世界上最贵的钻石——约14.62克拉“奥本海默蓝钻”，成交价约合人民币3.8亿元。
