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I diamanti sono tra gli oggetti più ricercati e chimicamente semplici del pianeta. Sono utilizzati in molte applicazioni, dai dispositivi elettronici ai bordi delle lame diamantate. Possono essere naturali o artificiali e sono disponibili in varie dimensioni, forme e colori. I diamanti naturali si formano dall'elemento carbonio in un processo geologico lento e sempre presente.
Carbonio
I diamanti puri sono carbonio puro, sebbene la maggior parte dei diamanti contenga alcune impurità. Anche la grafite nelle matite di piombo è formata dal carbonio e questo elemento versatile, essenziale per gli organismi viventi sulla Terra, forma innumerevoli legami con altri elementi. La formazione di diamanti dal carbonio grezzo richiede una grande quantità di calore e pressione. Gli ambienti adatti si presentano naturalmente in profondità sotto la terra in spessi strati di crosta noti come cratoni. Inoltre, sono stati trovati diamanti molto piccoli nei siti di impatto meteorico, dove un'intensa pressione di impatto e calore causano condizioni ideali per un periodo di tempo molto breve.
Azoto
L'azoto può essere presente nei diamanti in tracce come impurità perché gli atomi di azoto sono in grado di sostituire gli atomi di carbonio nel reticolo cristallino che conferisce ai diamanti la loro struttura. La presenza di azoto fa sì che i diamanti assorbano la luce blu, facendo apparire le pietre gialle. Il contenuto di azoto è più basso nei diamanti che si sono formati sotto pressione più elevata e per periodi di tempo più lunghi.
Boro
Quando il boro è presente in tracce, è responsabile della colorazione blu-grigia di alcuni diamanti. I diamanti con boro in essi sono noti come diamanti di tipo 2-A. La presenza di boro consente inoltre a questi diamanti di comportarsi come semiconduttori: i diamanti sono normalmente isolanti elettrici. Il nitruro di boro, un composto usato nei giubbotti antiproiettile, è quasi duro come il diamante ed è infatti più chimicamente stabile.
Idrogeno
I diamanti di tipo 1-A sono ricchi di idrogeno. Questi diamanti appaiono anche blu, come i diamanti 2-B, ma sono isolanti elettrici anziché semiconduttori. Non è certo se l'idrogeno sia responsabile o meno del colore. La miniera di diamanti Argyle, situata nel nord dell'Australia, produce una grande quantità di diamanti di tipo 1-A.