天然金刚石 原产于超过 130 公里深处的地下， 它的形成年代通常为 24 至 32 亿年前之间， 但也有短至 6000 万年者。金刚石具有独特的立方晶体结构。 金刚石中的每个碳原子均与其他四个碳原子紧密结合， 是目前世上已知最坚硬的天然物质。 金刚石还具有高导热性、 化学品抗性强， 而且透明度极高。 金刚石生成的地底， 需要在摄氏900-1300度、压力介于45000到60000大气压力中，地表下含碳的环境如果符合上述条件，金刚石即可形成 。 如果地层稳定，在这个压力下温度就不会太高，这样就有利于金刚石的生成。 沉积岩内若含甲烷或碳酸钙在这种情况下分解就可能沉积出金刚石，这些金刚石有时会被上升的碱性熔岩带至地表。 熔岩常含大量气体 (如二氧化碳及水汽)， 因此可以快速流动 (10-30 km/hr)， 接近地表时其上升的速度甚至可能接近声速。
压力降低时金刚石可能转变成石墨， 但如果熔岩在地表冷却够快， 金刚石会被 「冻结」 而保留。 熔岩在接近地表时， 因压力降低而膨胀会形成上大下小的喇叭状岩柱。 含金刚石岩柱的矿物很特别， 例如含只有高压下才生成的石榴子石 (Garnet) 通常含多量的铬 (Cr-Pyrope) 或钛 (Ti-Pyrope)， 这种岩柱称为角砾云母橄榄岩(Kimberlite 或 Lamproite)。其表层已风化成黄色(Yellow Ground)，但较深处为蓝色的原始矿床(Blue Ground)。Kimberlite 只源于古老稳定的大陆盾 (Continental Shield) 深处。 大陆盾下的温度较低， 当地涵 (Mantle) 对流时， 其上的大陆盾可能被扯裂， 这时深处的熔岩会快速上升而把地底的钻石迅速带到地表。如果熔岩冷却太慢，金刚石在低压下会因高温而变成石墨。如果熔岩细小，它会急速冷却就可能冻结成含金刚石的岩柱。 全世界只有在特定的区域内才能看到这种特殊深成岩柱的露头。
Kimberlite 露头风化后金刚石被雨水冲刷而沉积在河床内， 山洪爆发后这些金刚石就会漂流到河口而混在岸边的泥沙内。 地球的大陆原本是一大块， 那时印度紧靠在南非东侧而巴 西则贴在南非的西部。 南非 Kimberlite 的金刚石曾散落在印度的洼地 (如现在的 Deccan Plateau) 及巴西的平原 (如现在的 Jequitinhonha River)。 一亿年前大陆开始分裂漂移， 许多金刚石被海水沿岸迁移而带到海边的沙滩上 (如西南非洲)。 最早被发现的金刚石就是这类漂积的金刚石。 印度及巴西的金刚石发现甚早， 但这些金刚石其实乃源自南非。 南非循河床内金刚石的指引可追溯到源头的岩柱。
稀少的金刚石主要出现于两种火成岩中， 一种是橄榄岩 (Peridotite) ， 另一种是榴辉岩 (Eclogite)， 两种都存在于地表下120-200公里的地函层内， 并不断释放出组成金刚石的碳元素。 而生成后的金刚石会在适当时机， 由 kimberlite 和 lamproite， 借由上升作用被携带到地表上。 金刚石探勘者即是透过这两种岩石， 来寻觅金刚石矿源。 天然金刚石主要采自 Kimberlite 的母床， 但其内所含的金刚石量非常稀少， 通常要压碎数公吨的矿石才能找到 1 克拉 (1/5 公克) 的金刚石。 大部分天然金刚石的品质不佳， 只能成为工业用的超级磨料， 磨成宝石的金刚石原石只占天然金刚石总产量的约 1 成。
