天然鉆石中的主要雜質是氮，其他元素有鍶、鋇、鋯、鑭、鑥、鉑、金、銀、鉛。
壹般來說，需要除雜的是人造鉆石。人造金剛石的提純主要是去除金剛石合成棒中的觸媒金屬、葉蠟石、石墨等雜質。目前，催化劑金屬大多通過電解(或酸溶解)去除。葉蠟石用堿處理。傳統的去除石墨的方法是在高溫下加熱硫酸和硝酸。通過長期的工作實踐，獲得以下經驗:
1.極少量的石墨是用硫磺和硝酸加熱去除的，而金剛石中的大量石墨是用水洗去除的。
2.金剛石作為壹種特殊的磨料，在它們之間不斷摩擦的過程中，可以將附著在其表面的少量石墨完全磨成粉末，並通過水洗去除。
3.在用酸去除金剛石中極少量金屬的過程中，還能腐蝕其表面的少量石墨。
人造金剛石提純新技術研究:氣相氧化法是根據金剛石和石墨在空氣中的初始氧化溫度不同，在合適的溫度下氧化石墨，實現金剛石與石墨和觸媒合金的初步分離。
鉆石的化學性質長期以來壹直沒有弄清楚。牛頓首先提出了它們是由碳構成的假設。直到19世紀末，這個假設才被實驗證實:當鉆石燃燒後，得到的二氧化碳量轉化為純碳，鉆石燃燒後還殘留了壹些灰燼，證明鉆石中還有其他雜質元素。燒制透明金剛石晶體時，灰分含量為0.02%-0.05%。僅在某些情況下，其量達到4.8%。在灰燼中發現了下列元素:鐵、鈣、M9、鈦和矽。壹些天然鉆石在燃燒後的氣體產物中發現氫和氧。惰性氣體如氮氣和氖氣也被發現。
因為高靈敏度的分析方法(發射光譜儀、分光光度計、血漿色譜法、放射性測量等。)，可以檢測到微量雜質。人們發現鉆石中的元素比以前所知的要多得多。
金剛石中的氣體雜質在早期關於金剛石化學成分的著作中已經指出了金剛石中氫的存在，但這些早期文獻中所列的氫含量明顯偏高。
金剛石中的氮雜質最初是由氣相色譜法測定的。金剛石中的氮含量變化很大，在某些晶體中達到0.23%(約4×1020原子//cm3)。在紅外光譜中，譜線1280cm-1的吸收系數與氮雜質含量有比較關系。氮含量可根據以下公式計算。
n=3.3×10-5N？a
其中n是1cm3的金剛石晶格中的原子數，等於1.73x1023原子/cm3，是7.8um波長處的吸收系數(1280cm-1)。現代分析表明，I型金剛石中氮含量最大，達到0.25。
金剛石中的順磁中心通常是單個氮原子，它異質同構地取代了碳。金剛石中這種形式的氮可以用電子順磁振動法測定。
在I型金剛石中，氮以小薄片的形式存在於其晶體中，影響紫外和紅外光譜的吸收，降低熱導率等物理性能。l型金剛石也含有氮，但含量很少，並且以分散順磁性的方式存在。在II型金剛石中，雜質氮以遊離狀態存在，導致金剛石具有特殊的解理性質、光學性質和熱學性質。
在電子順磁* * *振動光譜研究中發現，金剛石中除了N14外，還有少量的N15。
人造金剛石的順磁共振分析也表明它含有氮雜質。電子探針分析表明，鎳-鐵-錳觸媒合成的金剛石中含有氮。
鉆石中含有氧。比如卡博納達的分析，氧是1.5%。
用發射光譜分析金剛石中的金屬和非金屬雜質時，發現金剛石中含有雜質硼。有人研究I型和II型透明金剛石晶體，發現其中有些含有硼，硼的含量在大多數情況下與Al、Fe、Mg、Si的含量相同，是金剛石中經常存在的壹些元素。
在具有半導性的青色和藍色天然鉆石(ⅱb鉆石)中，壹定存在硼，因為有研究者認為這種性質與硼有關。目前已知天然和人造鉆石硼化後會被染成深色，變成半導體。
用發射光譜分析法測定金剛石中的雜質鈉。有研究表明鈉的含量在4.4×10-9 ~ 4.2×10-6和g/g之間，有研究報道金剛石晶體內外層鈉含量不同，有的金剛石晶體外層鈉含量達到1.4x65438。
在鉆石的化學分析中，鎂是壹種經常以灰的形式出現在鉆石中的元素。煤灰中氧化鎂的含量從微量到個位數不等。金剛石晶體中鎂的含量，如有的測試結果，從微量到0.001%不等。
在金剛石灰的化學分析中，首次檢測出金剛石含有鋁雜質，灰中Al2O3含量可達18.77%。有測量結果表明，金剛石晶體中鋁的含量約為0.1× 10-89/g，同時，壹個晶體中鋁與矽含量的對應關系為:鋁含量越多。
壹般來說，金剛石灰中含有矽元素，其中二氧化矽的含量有時占47.08%。壹些金剛石晶體中矽的含量從0.0046%到0.01%不等。
通過發射光譜分析粗晶體中的雜質元素，發現它們含有磷。有些鉆石的灰中磷含量可達0.25%。
在粗晶和殼晶灰分中，首次發現了雜質鈣。在放射性分析中，在鉆石中發現了鈧。分析中鈧的含量在5.4x 10-10 ~ 5.2x 10-89/g之間.
金剛石灰中含有少量鈦，含量為0.001% ~ 0.005%。
部分鉆石中錳含量在2.5x 109 ~ 2.5x 1016g/g之間，鉆石晶體中含有雜質鐵。
通過放射性研究確定了金剛石中的鈷。其含量在3.1×10-8 ~ 7.7x 10-79/g之間.
通過發射光譜分析，幾乎總能在金剛石晶體中發現微量銅。在壹些分析中，銅含量在5.6 ~ 7.3克/克的範圍內.
鉆石中的其他雜質有鍶、鋇、鋯、鑭、鑥、鉑、金、銀和鉛。
如上所述，金剛石中的主要雜質是氮，氮對金剛石的物理性能和晶體結構有很大的影響。文獻中首次分類的兩種類型的鉆石之間的差異在於氮雜質的濃度。在1型金剛石中，氮含量達到4×1020 atoms/CrN 3(約0.25%)。現在這種鉆石有時被稱為“含氮”鉆石。在ⅱ型金剛石中，氮含量小於0.001%(1015 ~ 1018原子//cm3)，稱為“無氮”金剛石，與ⅰ型金剛石相反。
根據對金剛石中雜質元素的研究，我們可以得出以下結論:Si、Ca、M9和Mn幾乎都存在於金剛石中。鈉、鋇、銅、鐵、硼、鉻和鈦是常見的元素。在有殼的晶體中，幾乎都有Fe和Ti(而且壹般都是* * *)存在，但在普通晶體中，Fe很少，而Ti特別少。其余元素為鉻。
不同礦床的金剛石中雜質的濃度(克/克)是不同的。
因為人造金剛石的生長線速度快，為0.1-0.5 mm/min，所以壹般含雜質較多。在這種情況下，生長的晶體可以強烈且嚴重地包裹石墨、金屬和金屬碳化物。雜質含量可達到3%以上，使鉆石成為不太透明或不透明的晶體。
在生長速度較慢的條件下，形成透明晶體，在這種晶體中，可以清楚地看到雜質的分布特征。這些雜質不規則地分散在整個晶體中，在某些情況下，雜質對應於晶體的對稱元素規則地排列。
人造金剛石中雜質元素的分布在所研究的金剛石中，雜質往往沿著晶體的對稱軸排列。它們從晶體生長點(壹般不與晶體的幾何中心重合)到晶體頂部形成射線或點線。在八面體晶體中，雜質中心沿l排列是常見的，在某些金剛石中，除了線性分布外，還有片狀、棒狀、扁圓形或較大的不規則顆粒雜質。
人造金剛石中的雜質與所選擇的金屬或合金催化劑有關。壹般來說，用鎳鉻鐵合金觸媒合成的金剛石中的雜質主要是鎳、鉻和鐵。鎳錳合金觸媒合成的金剛石中雜質主要是鎳和錳。表1顯示了由不同合金催化劑合成的金剛石的電子探針分析數據。
人造金剛石中的雜質與所選擇的金屬或合金催化劑有關。壹般來說，用鎳鉻鐵合金觸媒合成的金剛石中的雜質主要是鎳、鉻和鐵。鎳錳合金觸媒合成的金剛石中雜質主要是鎳和錳。