В настоящее время в мире распространено в основном оборудование для получения синтетических алмазов при высоких температурах и давлениях, включающее двухсторонние вершины (ленточные, в основном популярные в странах Европы и Америки), шестигранные вершины (уникальные для материка) и разрезные шары (стержни разрезная сфера, Россия) или усовершенствованные разрезные шары (компания Gemesis).
Перед Рождеством 1954 года американская компания General Electric Company использовала метод высокого давления и высокой температуры (High Pressure and High Temperature,HPHT) для преобразования графита в алмаз при давлении 70 000 атмосфер и температуре 1600 градусов по Цельсию, синтезировав первый искусственный алмаз. Но этот бриллиант очень маленький, всего 0,15 мм.
Метод синтеза при высоких температурах и давлении также называется методом затравочного катализатора. Графит — это стабильная при низком давлении фаза, а алмаз (минералогическое название алмаза) — это стабильная при высоком давлении фаза. Прямое превращение графита в алмаз требует очень высоких условий давления и температуры, обычно требующих давления и температуры выше 10 ГПа и 3000 ℃. Если в качестве катализатора используется металл (например, Fe, Ni, Mn, Co и т. д., а также их сплавы), то условия температуры и давления, необходимые для превращения графита в алмаз, будут значительно снижены, поэтому в современных методах получения синтетических алмазов при высоких температурах и давлениях используются металлические катализаторы. Металлический катализатор, который действует как растворитель, располагается между источником углерода (обычно графитом) и затравочным кристаллом алмаза. Источник углерода находится на высокотемпературном конце, а затравочный кристалл — на низкотемпературном конце. Поскольку растворимость источника углерода на высокотемпературном конце больше, чем на низкотемпературном конце, разница в растворимости, вызванная разницей температур, становится движущей силой для диффузии источника углерода из высокотемпературного конца в низкотемпературный конец. Источник углерода постепенно осаждается на затравочном кристалле, и кристалл алмаза постепенно растет. Поскольку движущей силой роста кристаллов является разница температур, этот метод также называют методом разницы температур.
Синтетические алмазы HTHP обычно имеют форму куба, октаэдра или их комбинации. Они обычно желтого или желто-коричневого цвета, с цветными полосами и металлическими включениями внутри. Нерасплавленные металлические включения имеют игольчатую, чешуйчатую, мелкостолбчатую или неправильную форму, с металлическим блеском.