もともと130キロメートル以上の深さで産出される天然ダイヤモンドは、通常24億年から32億年前に形成されるが、6000万年前の若いものもある。 ダイヤモンドはユニークな立方晶の結晶構造をしています。ダイヤモンドの各炭素原子は他の4つの炭素原子と強固に結合しており、現存する天然物質の中で最も硬い。ダイヤモンドはまた、熱伝導性が高く、 耐薬品性に優れ、非常に透明である。 ダイヤモンドは、これらの条件が満たされれば、地下の炭素紀環境において、摂氏900～1300度、圧力45,000～60,000気圧で形成される。 地盤が安定していれば、この圧力での温度はそれほど高くならず、ダイヤモンドの生産に適している。 堆積岩にメタンや炭酸カルシウムが含まれ、それがこのような条件下で分解すると、ダイヤモンドが析出することがあり、このようなダイヤモンドは、上昇するアルカリ性溶岩によって地表に運ばれることもある。 溶岩には大量のガス（二酸化炭素や水蒸気など）が含まれていることが多く、そのため移動速度が非常に速く（時速10～30km）、地表に近づくにつれて音速近くまで上昇することもある。
ダイヤモンドは圧力が下がると黒鉛に変わるかもしれないが、溶岩が地表で十分に速く冷えれば、ダイヤモンドは「凍結」して残る。 溶岩が地表に近づくと、圧力が低下するにつれて膨張し、上部が大きく下部が小さいラッパ状の岩柱を形成する。 ダイヤモンド含有カラムは、通常は高圧下でのみ生成されるガーネット などの特殊な鉱物であり、角礫岩かんらん岩と呼ばれます(キンバーライトまたはランプロアイト)。 その表面はイエローグラウンドに風化していますが、より深いのはブルーグラウンドです。 キンバーライトは、古くて安定したコンチネンタルシールドの深さからのみ発生しました。 大陸シールドの下の温度は低く、マントルが対流すると、その上の大陸シールドが引き裂かれ、 深部の溶岩が急速に上昇してダイヤモンドが表面に浮かび上がります。 溶岩の冷却が遅すぎると、ダイヤモンドは高温のために低圧でグラファイトに変わります。 溶岩が小さい場合、それは急速に冷却され、ダイヤモンドを含む柱に凍結する可能性があります。 この特定の深成柱の露頭は、世界中の特定の地域でしか見ることができません。
キンバリー岩の露頭が風化した後、ダイヤモンドは雨に流されて川底に堆積し、鉄砲水の際に河口まで流れてきて岸の土砂と混ざったのだろう。 地球の大陸はもともと1つの大きな塊で、南アフリカの東にインド、その西にブラジルがあった。 南アフリカのキンバライトのダイヤモンドは、インドのポケット地帯（現在のデカン高原のような）やブラジルの平原（現在のジェキティンホンハ川のような）に散らばっていた。 大陸は1億年前に分裂と漂流を始め、多くのダイヤモンドは海の沿岸移動によって海の浜辺に運ばれた（例：南西アフリカ）。 最初に発見されたダイヤモンドは、この漂流ダイヤモンドだった。 インドやブラジルのダイヤモンドは早くから発見されていたが、実際には南アフリカが原産地である。 南アフリカは、川底のダイヤモンドの道しるべをたどって、源流の柱までさかのぼる。
希少なダイヤモンドは、主に橄欖岩と輝緑岩という2種類の火成岩で産出する。この2種類の火成岩は、地表から120～200キロメートル下の地層に存在し、ダイヤモンドを構成する炭素元素を継続的に放出する。 その結果、ダイヤモンドは、 キンバーライトとランプロアイトの上昇運動によって、やがて地表に運ばれる。 ダイヤモンド探鉱者がダイヤモンドの源を探すのは、この2種類の岩石を通してである。 天然ダイヤモンドは主にキンバリー岩という鉱脈 から採掘されるが、その中に含まれるダイヤモンドの量は非常に希少であるため 、1カラット（1グラムの5分の1）のダイヤモンドを見つけるためには、通常数トンの鉱石を砕かなければならない。 天然ダイヤモンドの大半は品質が悪く、工業用の超砥粒としてしか使用できない。 宝石として研磨された生ダイヤモンドは、天然ダイヤモンドの総生産量の10%程度に過ぎない。
