天然钻石和合成钻石部是由碳原子构成的，并且是按照相同的晶体点阵排列，所以它们具有相同的物理性质。仅有的特征是显微结构和原子尺度的晶体点阵中的不规则性，也就是晶体缺陷。在这方面，由于不同的生长环境，如化学氛围、生长速度，天然钻石和合成钻石是不一致的，当今市场上大部分的合成钻石呈很强的黄色、橙色、甚至棕色，因此很容易被区分。
而鉴定无色的合成钻石难度要大的多，通常需要非常复杂的技卫。生产这种无色的合成钻石同样非常不易，这就是为什么市场上无色合成钻石还十分少见的原因。还有一种源于微电子学的生产合成钻石的方法，即化学气相沉积法,惟至今还不能够生产宝石级的钻石。