CVD 金刚石的制备利用了碳的两种同素 异形体（sp2 和 sp3 ）之间相对较小的稳 定性差异。要创造合适的表面条件、有 氢原子的存在以及高于 600°C 的表面温 度，金刚石的形成取决于有一个比石墨 更快的成核和生长速率。 生长条件是通过氢热解、等离子体中的 气态碳源以及 2000°C 以上的气体温度 创造的。 可通过微波、射频、激光、直流电、 热丝和化学反应来加热等离子体。连续 金刚石的成核和生长要求衬底具有耐火 特性、稳定的碳化物形成和较低的热膨 胀系数。 经过近 40 年对 CVD 金刚石生长断断续 续的研究，微波等离子体增强CVD合成 法是90 年代以来兴起的一种工业合成金 刚石方法。这种方法的生长速度和纯度 控制有利于制造高质量的自支撑多晶和 单晶 CVD 金刚石。

高温高压法(HPHT)并充当溶解碳的输送介质。这种方法生绝大多数人造金刚石都是使用高温高压法制造的。HPHT 旨在模拟天然形成金长的材料通常呈现一种黄色色调，这是刚石的热力学条件，但加入了熔融金属因为大气和生长材料中的氮进入到了金溶剂或催化剂，以降低巨大的动能势刚石晶格中。