金刚石是由碳原子组成的晶体，其中的每个碳原子与周围的4个碳原子以共价键相连，构成正四面体结构.金刚石的组成元素除了碳元素之外，往往还含有一些其他的杂质元素，如氮(N）、硼(B）、氢(H）、硅(Si）和氧(O）等，在这些杂质元素中，N和B元素含量最高且最为重要，是金刚石划分的重要依据。利用红外吸收光谱仪对金刚石中N的含量进行分析，金刚石可以被划分为I型金刚石和II型金刚石。I型金刚石中杂质氮的含量通常高于20×10-6，足以被红外吸收光谱仪检测到。而II型金刚石中杂质氮的含量通常高于20×10-6，不足以被红外吸收光谱仪所检测到。I型金刚石根据其内部的杂质氮原子在晶格中的聚焦状态，可以被划分为Ia和Ib型金刚石(图1)。Ia型金刚石中的氮原子表现出较为复杂的聚集状态，在晶格中的氮原子通常与其他的氮原子相邻。Ia型金刚石可以进一步划分为IaA型、IaB型和IaAB型(IaA和IaB型之间的过渡类型）。IaA型金刚石中两个氮原子组成的A心与晶格中的其他氮原子相互独立，互不接触。IaB型金刚石的晶体结构中则包含由4个氮原子围绕着一个空缺，形成B心(N4）。Ib型金刚石的氮原子的聚集状态较为简单，仅仅由一个氮原子代替一个碳原子，不同的氮原子之间相互独立、互不相邻，这种类型的杂质氮被称作孤立氮，单替代氮或者碳心。金刚石中氮的聚集状态是受金刚石结晶的地幔源区的温度以及在地幔中的滞留时间所确定的。Ia型金刚石可能在上地幔1000-1400℃的温度滞留了200-2000Ma，而Ib型金刚石则可能在上地幔800℃的温度滞留了与Ia型金刚石相似的时间，或者在与Ia型金刚石相似的温度范围内滞留了很短的时间。II型金刚石同样可以被进一步划分为IIa型和IIb型。IIa型金刚石不含或含有极微量的杂质氮或硼，且杂质氮或硼的含量不足以被红外吸收光谱仪所检测到，而IIb型金刚石不含杂质氮，但是含有杂质硼原子。IIb型金刚石中的杂质硼原子以单原子的形式替代金刚石中的碳原子。