天然鑽石 原產於超過 130 公里深處的地下， 它的形成年代通常為 24 至 32 億年前之間， 但也有短至 6000 萬年者。鑽石具有獨特的立方晶體結構。 鑽石中的每個碳原子均與其他四個碳原子緊密結合， 是目前世上已知最堅硬的天然物質。 鑽石還具有高導熱性、 化學品抗性強， 而且透明度極高。 鑽石生成的地底， 需要在攝氏900-1300度、壓力介於45000到60000大氣壓力中，地表下含碳的環境如果符合上述條件， 鑽石即可形成 。 如果地層穩定，在這個壓力下溫度就不會太高，這樣就有利於鑽石的生成。 沈積岩內若含甲烷或碳酸鈣在這種情況下分解就可能沈積出鑽石，這些鑽石有時會被上昇的鹼性熔岩帶至地表。 熔岩常含大量氣體 (如二氧化碳及水汽)， 因此可以快速流動 (10-30 km/hr)， 接近地表時其上升的速度甚至可能接近聲速。
壓力降低時鑽石可能轉變成石墨， 但如果熔岩在地表冷卻夠快， 鑽石會被 「凍結」 而保留。 熔岩在接近地表時， 因壓力降低而膨脹會形成上大下小的喇叭狀岩柱。 含鑽石岩柱的礦物很特別， 例如含只有高壓下才生成的石榴子石 (Garnet) 通常含多量的鉻 (Cr-Pyrope) 或鈦 (Ti-Pyrope)， 這種岩柱稱為角礫雲母橄欖岩(Kimberlite 或 Lamproite)。其表層已風化成黃色(Yellow Ground)，但較深處為藍色的原始礦床(Blue Ground)。Kimberlite 只源於古老穩定的大陸盾 (Continental Shield) 深處。 大陸盾下的溫度較低， 當地涵 (Mantle) 對流時， 其上的大陸盾可能被扯裂， 這時深處的熔岩會快速上昇而把地底的鑽石迅速帶到地表。如果熔岩冷卻太慢，鑽石在低壓下會因高溫而變成石墨。如果熔岩細小，它會急速冷卻就可能凍結成含鑽石的岩柱。 全世界只有在特定的區域內才能看到這種特殊深成岩柱的露頭。
Kimberlite 露頭風化後鑽石被雨水沖刷而沈積在河床內， 山洪爆發後這些鑽石就會漂流到河口而混在岸邊的泥沙內。 地球的大陸原本是一大塊， 那時印度緊靠在南非東側而巴 西則貼在南非的西部。 南非 Kimberlite 的鑽石曾散落在印度的窪地 (如現在的 Deccan Plateau) 及巴西的平原 (如現在的 Jequitinhonha River)。 一億年前大陸開始分裂漂移， 許多鑽石被海水沿岸遷移而帶到海邊的沙灘上 (如西南非洲)。 最早被發現的鑽石就是這類漂積的鑽石。 印度及巴西的鑽石發現甚早， 但這些鑽石其實乃源自南非。 南非循河床內鑽石的指引可追溯到源頭的岩柱。
稀少的鑽石主要出現於兩種火成岩中， 一種是橄欖岩 (Peridotite) ， 另一種是榴輝岩 (Eclogite)， 兩種都存在於地表下120-200公里的地函層內， 並不斷釋放出組成鑽石的碳元素。 而生成後的鑽石會在適當時機， 由 kimberlite 和 lamproite， 藉由上升作用被攜帶到地表上。 鑽石探勘者即是透過這兩種岩石， 來尋覓鑽石礦源。 天然鑽石主要採自 Kimberlite 的母床， 但其內所含的鑽石量非常稀少， 通常要壓碎數公噸的礦石才能找到 1 克拉 (1/5 公克) 的鑽石。 大部分天然鑽石的品質不佳， 只能成為工業用的超級磨料， 磨成寶石的鑽石原石只佔天然鑽石總產量的約 1 成。
