合成ダイヤモンド
1879年から1928年にかけて、合成が試みられたが、全て失敗している。1940年代には、アメリカ合衆国、スウェーデン、そしてソビエト連邦がCVD法とHPHT法を用いた合成を体系的に研究し始め、1953年頃に最初の再現可能な合成方法を発表した。現在はこの2つの方法で主に合成されている。CVD法、HPHT法以外では、1990年代後半に炭素元素を含む爆薬を使用し、爆轟（デトネーション）による合成法が開発された。さらに高出力の超音波を用いてグラファイトを処理するキャビテーション法もあるが、未だ商業的には利用されていない。
炭素
宇宙での存在比は水素、ヘリウム、酸素に次いで多い炭素は太陽や恒星、彗星のなかにも豊富に存在し、様々な惑星の大気にも含まれている。まれに隕石の中から微細なダイヤモンドが見つかることがありこれは太陽系が原始惑星系円盤だった頃、またはそれ以前に超新星爆発時に生成された物と考えられている。
地球上では、化合物として大気・海・地中に広く存在する。地殻中の元素の存在度では15番目に多い炭素の約9割が地殻中に存在し、中でも還元された形、すなわち炭素粒・石油・石炭・天然ガス中が3/4以上を占める。1/4が炭酸塩の岩石（石灰岩、苦灰岩 (CaMg(CO))、結晶質石灰岩など）である。海洋など水に溶け込んだ炭酸も多く、その量は炭素量で36兆トン存在する。ついで生物圏に1兆9000億トン、大気圏の二酸化炭素として8100億トンがある。