金剛石是由碳原子組成的晶體，其中的每個碳原子與周圍的4個碳原子以共價鍵相連，構成正四面體結構.金剛石的組成元素除了碳元素之外，往往還含有一些其他的雜質元素，如氮(N）、硼(B）、氫(H）、硅(Si）和氧(O）等，在這些雜質元素中，N和B元素含量最高且最為重要，是金剛石劃分的重要依據。利用紅外吸收光譜儀對金剛石中N的含量進行分析，金剛石可以被劃分為I型金剛石和II型金剛石。I型金剛石中雜質氮的含量通常高于20×10-6，足以被紅外吸收光譜儀檢測到。而II型金剛石中雜質氮的含量通常高于20×10-6，不足以被紅外吸收光譜儀所檢測到。I型金剛石根據其內部的雜質氮原子在晶格中的聚焦狀態，可以被劃分為Ia和Ib型金剛石(圖1)。Ia型金剛石中的氮原子表現出較為復雜的聚集狀態，在晶格中的氮原子通常與其他的氮原子相鄰。Ia型金剛石可以進一步劃分為IaA型、IaB型和IaAB型(IaA和IaB型之間的過渡類型）。IaA型金剛石中兩個氮原子組成的A心與晶格中的其他氮原子相互獨立，互不接觸。IaB型金剛石的晶體結構中則包含由4個氮原子圍繞著一個空缺，形成B心(N4）。Ib型金剛石的氮原子的聚集狀態較為簡單，僅僅由一個氮原子代替一個碳原子，不同的氮原子之間相互獨立、互不相鄰，這種類型的雜質氮被稱作孤立氮，單替代氮或者碳心。金剛石中氮的聚集狀態是受金剛石結晶的地幔源區的溫度以及在地幔中的滯留時間所確定的。Ia型金剛石可能在上地幔1000-1400℃的溫度滯留了200-2000Ma，而Ib型金剛石則可能在上地幔800℃的溫度滯留了與Ia型金剛石相似的時間，或者在與Ia型金剛石相似的溫度范圍內滯留了很短的時間。II型金剛石同樣可以被進一步劃分為IIa型和IIb型。IIa型金剛石不含或含有極微量的雜質氮或硼，且雜質氮或硼的含量不足以被紅外吸收光譜儀所檢測到，而IIb型金剛石不含雜質氮，但是含有雜質硼原子。IIb型金剛石中的雜質硼原子以單原子的形式替代金剛石中的碳原子。