Diamanty sa klasifikujú do jednotlivých kryštálov, agregovaných kryštálov a polykryštálov na základe ich vnútornej štruktúry. V čínskej vedeckej komunite materiálov sa pojmy „polykryštály, agregované kryštály a mikrokryštály“ používajú voľne. Polykryštály sa vzťahujú na jednotlivé kryštály. Aj keď sú agregované kryštály tiež typom polykryštálu, primárne sa vzťahujú na niekoľko jednotlivých kryštálov spojených dohromady chemickou väzbou, zatiaľ čo polykryštály v konvenčnom zmysle sa vzťahujú na jednotlivé kryštály fyzicky spojené spolu. Mikrocryštály sa vzťahujú na špeciálnu štruktúru agregovaných kryštálov, v ktorých sú geometrické rozmery kryštalických oblastí extrémne malé, zvyčajne v rozsahu mikrometrov.
Diamantové jednokryštály sú všeobecne klasifikované na základe ich optických vlastností. Diamanty sa zvyčajne kategorizujú do typu I a typu II. Prítomnosť dusíka a bóru ako nečistôt v diamantových kryštáloch rozlišuje medzi typom I a typu II. Napríklad diamanty typu I obsahujú nečistoty dusíka. Nečistoty dusíka sú široko prítomné v prírodných a syntetických diamantoch a významne ovplyvňujú ich fyzikálne a chemické vlastnosti. Diamanty obsahujúce nečistoty dusíka sa ďalej delia na IAA typu IAA obsahujúce páry dusíka; Typ IAB, obsahujúci štyri zhlukované atómy dusíka; a typ IB, obsahujúci voľný dusík.
Diamanty syntetizované pri vysokom tlaku a vysokej teplote sa zvyčajne počas zaťaženia nepodstatní denitrifikačným opatreniam, čo má za následok mierne zelený až žltkastý odtieň. Tieto diamanty sú diamanty typu IB. Diamanty typu IIA sú bez dusíka a obsahujú relatívne nízke hladiny dusíka a iných nečistôt. Kvôli ich vynikajúcej tepelnej vodivosti sa diamanty typu IIA používajú primárne v mikrovlnných zariadeniach a chladičoch v tuhom stave. Diamanty typu IIA sa môžu umelo vyrábať a ponúkajú lacnú metódu pre spojenie diamantov s inými materiálmi.
Diamanty typu IIB majú rovnaké optické vlastnosti ako diamanty typu IIA. Približne tisícinu diamantov typu II sú typu IIB, ktoré vykazujú polovodičové vlastnosti. Diamanty typu IIB majú široký pásik a sú odolné voči vysokým teplotám. Ich vynikajúci rozptyl tepla, mechanická pevnosť a odolnosť proti korózii im umožňujú pracovať za náročných podmienok.