1、颜色绝大多数合成钻石呈黄色、渴黄色具沙漏状色带；而天然钻石为无色、浅黄及其它颜色。而目前品质较好的CVD钻石业能达到无色或浅咖啡色，肉眼几乎观察不到;

2、异常双折射正交偏光下，天然钻石因生长及运移过程的复杂性表现出复杂的异常双折射特征，如不规则带状、波状、斑块状和格子状等，而合成钻石异常双折射表现较弱，某些合成钻石呈十字形交叉的亮带;

3、发光特征紫外荧光： 有些合成钻石在长波紫外光下呈惰性，在短波紫外光下显示中等至强的黄绿色荧光，并且具分带现象，与天然钻石的荧光特征不同。阴极发光仪：合成钻石：颜色：黄色-黄绿色，规则分区;天然钻石：蓝色为主，层状生长或复杂的生长形式;

4、晶形及表面特征合成钻石常以八面体和立方体聚形为主体，并且可发育菱形十二面体、四角三八面体或三角三八面体晶面。表面可能显示树枝状生长纹或不规则的小丘或瘤状物与天然钻石不同。