Berlian diklasifikasikan ke dalam kristal tunggal, kristal agregat, dan polikristal berdasarkan struktur internalnya. Dalam komunitas sains material Cina, istilah "polikristal, kristal agregat, dan mikrokristal" digunakan secara longgar. Polycrystals mengacu pada kristal tunggal. Meskipun kristal agregat juga merupakan jenis polikristal, mereka terutama merujuk pada beberapa kristal tunggal yang terikat bersama melalui ikatan kimia, sedangkan polikristal dalam pengertian konvensional merujuk pada kristal tunggal yang secara fisik terikat bersama. Mikrokristal mengacu pada struktur khusus kristal agregat di mana dimensi geometris dari daerah kristal sangat kecil, umumnya dalam kisaran mikrometer.
Kristal tunggal berlian umumnya diklasifikasikan berdasarkan sifat optiknya. Berlian biasanya dikategorikan ke dalam tipe I dan tipe II. Kehadiran nitrogen dan boron sebagai kotoran dalam kristal berlian membedakan antara tipe I dan tipe II. Misalnya, berlian tipe I mengandung kotoran nitrogen. Pengotor nitrogen secara luas hadir dalam berlian alami dan sintetis dan secara signifikan mempengaruhi sifat fisik dan kimianya. Berlian yang mengandung kotoran nitrogen selanjutnya dibagi menjadi tipe IAA, yang mengandung pasangan nitrogen; Tipe IAB, berisi empat atom nitrogen berkerumun; dan tipe IB, mengandung nitrogen gratis.
Berlian yang disintesis di bawah tekanan tinggi dan suhu tinggi biasanya tidak mengalami langkah -langkah denitrifikasi selama pemuatan, menghasilkan rona sedikit hijau ke kekuningan. Berlian ini adalah berlian tipe IB. Berlian tipe IIA bebas nitrogen dan mengandung kadar nitrogen yang relatif rendah dan kotoran lainnya. Karena konduktivitas termal yang sangat baik, berlian tipe IIA terutama digunakan dalam perangkat microwave solid-state dan heat sink. Berlian tipe IIa berbutir besar dapat diproduksi secara artifisial, dan mereka menawarkan metode yang murah untuk mengikat berlian ke bahan lain.
Berlian tipe IIB memiliki sifat optik yang sama dengan berlian tipe IIA. Sekitar seperseribu berlian tipe II adalah tipe IIB, menunjukkan sifat semikonduktor. Berlian tipe IIB memiliki celah pita lebar dan tahan terhadap suhu tinggi. Disipasi panas yang sangat baik, kekuatan mekanik, dan ketahanan korosi memungkinkan mereka beroperasi dalam kondisi yang menantang.