हीरे को उनकी आंतरिक संरचना के आधार पर एकल क्रिस्टल, एकत्रित क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टल में वर्गीकृत किया जाता है। चीनी सामग्री विज्ञान समुदाय में, "पॉलीक्रिस्टल, एकत्रित क्रिस्टल और माइक्रोक्रिस्टल" शब्द का उपयोग शिथिल रूप से किया जाता है। पॉलीक्रिस्टल एकल क्रिस्टल को संदर्भित करते हैं। हालांकि एकत्रित क्रिस्टल भी एक प्रकार का पॉलीक्रिस्टल हैं, वे मुख्य रूप से रासायनिक संबंध के माध्यम से एक साथ बंधे हुए कई एकल क्रिस्टल का उल्लेख करते हैं, जबकि पारंपरिक अर्थों में पॉलीक्रिस्टल एकल क्रिस्टल को शारीरिक रूप से बंधे हुए संदर्भित करते हैं। माइक्रोक्रिस्टल एकत्रित क्रिस्टल की एक विशेष संरचना का उल्लेख करते हैं जिसमें क्रिस्टलीय क्षेत्रों के ज्यामितीय आयाम बहुत छोटे होते हैं, आमतौर पर माइक्रोमीटर रेंज में।
डायमंड सिंगल क्रिस्टल को आमतौर पर उनके ऑप्टिकल गुणों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। हीरे को आमतौर पर टाइप I और टाइप II में वर्गीकृत किया जाता है। डायमंड क्रिस्टल के भीतर अशुद्धियों के रूप में नाइट्रोजन और बोरॉन की उपस्थिति टाइप I और प्रकार II के बीच अंतर करती है। उदाहरण के लिए, टाइप I हीरे में नाइट्रोजन अशुद्धियां होती हैं। नाइट्रोजन अशुद्धियां व्यापक रूप से प्राकृतिक और सिंथेटिक हीरे में मौजूद हैं और उनके भौतिक और रासायनिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती हैं। नाइट्रोजन अशुद्धियों वाले हीरे को आगे IAA में विभाजित किया जाता है, जिसमें नाइट्रोजन जोड़े होते हैं; टाइप IAB, जिसमें चार क्लस्टर किए गए नाइट्रोजन परमाणु होते हैं; और IB टाइप करें, जिसमें मुफ्त नाइट्रोजन होता है।
उच्च दबाव और उच्च तापमान के तहत संश्लेषित हीरे आमतौर पर लोडिंग के दौरान डेनिट्रिफिकेशन उपायों के अधीन नहीं होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप थोड़ा हरा से पीले रंग का रंग होता है। ये हीरे प्रकार के IB हीरे हैं। टाइप IIA हीरे नाइट्रोजन-मुक्त होते हैं और इसमें नाइट्रोजन और अन्य अशुद्धियों के अपेक्षाकृत निम्न स्तर होते हैं। उनकी उत्कृष्ट थर्मल चालकता के कारण, टाइप IIA हीरे मुख्य रूप से ठोस-राज्य माइक्रोवेव उपकरणों और हीट सिंक में उपयोग किए जाते हैं। बड़े-दाने वाले प्रकार के IIA हीरे को कृत्रिम रूप से उत्पादित किया जा सकता है, और वे अन्य सामग्रियों के लिए हीरे के बंधन के लिए एक सस्ती विधि प्रदान करते हैं।
टाइप IIB हीरे में टाइप IIA हीरे के समान ऑप्टिकल गुण होते हैं। लगभग एक हजार प्रकार के प्रकार II हीरे प्रकार IIB हैं, जो अर्धचालक गुणों का प्रदर्शन करते हैं। टाइप IIB हीरे में एक विस्तृत बैंडगैप होता है और वे उच्च तापमान के लिए प्रतिरोधी होते हैं। उनकी उत्कृष्ट गर्मी अपव्यय, यांत्रिक शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध उन्हें चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में संचालित करने की अनुमति देता है।