تتبلور معظم الألماس الطبيعي في وشاح الأرض حيث تلتقي السوائل أو الذوبان الحاملة للكربون مع التركيبة الصحيحة من الضغط ودرجة الحرارة والظروف الكيميائية منخفضة الأكسجين. في جذور القارات القديمة الباردة والسميكة، يمكن للكربون أن يدخل مجال استقرار الألماس وينظم نفسه في الشبكة المكعبة الصلبة التي تعطي الألماس هويته.

الغالبية العظمى من الألماس الجوهري هي ألماس ليثوسفير، يتكون تقريباً على عمق 150–250 كم تحت السطح في جذور الوشاح القارية. مجموعة أصغر لكنها مهمة علمياً، تعرف باسم الألماس العميق جداً، تتكون في أعماق أكبر، ضمن منطقة الانتقال والوَشاح السفلي. هذه الأحجار هي رسل نادرة من مناطق لا يمكن للبشر أخذ عينات مباشرة منها.

يمكن أن يحدث نمو الألماس في بيئات بيريدوتيتية أو إكلوجيتية. قد تصبح السوائل الغنية بالكربون التي تدخل عبر الانغماس، أو الذوبان الحامل للكربونات الذي يتحرك عبر صخور الوشاح أثناء التغير الكيميائي، مشبعة وتترسب الألماس. لذلك، المعدن ليس مجرد جوهرة؛ بل هو سجل لنقل الكربون عبر باطن الأرض.

تصل الألماسات إلى السطح بشكل رئيسي في الصخور البركانية النادرة الغنية بالغازات المسماة الكيمبرليت، وفي بعض الحالات اللامبرويت. تستمد هذه الصهارات مصادرها من الغلاف الأرضي تحت المناطق القارية القديمة وتصعد بسرعة عبر أنابيب رأسية أو على شكل جزر. الصعود السريع ضروري: إذا كان النقل بطيئًا جدًا، فمن المرجح أن تذوب الألماسات أو تتغير أو تفقد سلامتها الجيولوجية قبل الوصول إلى المستويات السطحية.

لم يشهد أي ثوران كيمبرليت مباشرة في التاريخ المسجل، لذا يعيد العلماء بناء سلوكها من الأنابيب، والركام البركاني، والأنسجة البركانية، والتجارب، والنمذجة. ما هو واضح هو أن الثورات الحاملة للألماس غير عادية وعنيفة وسريعة جيولوجيًا.

العديد من الألماس قديم للغاية، غالبًا في نطاق 1–3.5 مليار سنة. عادةً ما يتم تحديد أعمارها بشكل غير مباشر عن طريق تأريخ الشمائل المعدنية باستخدام أنظمة مثل Rb–Sr، Sm–Nd أو Re–Os. تكشف هذه الشمائل عن فترات نمو الألماس المرتبطة بالتمعدن في الغلاف الأرضي، وتطور القشرة القديمة، ودورة الكربون المرتبطة بالاندساس.

يمكن للشمائل أيضًا أن تحفظ معادن غير مستقرة على السطح إلا إذا كانت محمية داخل الألماس. هذه الحماية تجعل الألماس كبسولة علمية، تغلق شظايا من أعماق الأرض في غلاف شفاف صلب.

تشكل أنواع الألماس تتأثر بالعناصر النزرة، العيوب الهيكلية، التشوه، التعرض للإشعاع، بيئة النمو، وتجمع البلورات. يستخدم الجيمولوجيون نظام نوع الألماس لوصف محتوى النيتروجين والبورون، بينما يميز تصنيف اللون بين الألماس عديم اللون إلى الفاتح العادي وأحجار الألوان الفاخرة.

الألماس الأكثر درامية بصرياً غالباً ما يعود لونه ليس فقط للشوائب البسيطة، بل للعيوب الدقيقة في الشبكة البلورية. الألماس الأزرق مرتبط بالبورون؛ العديد من الألماس الأصفر مرتبط بالنيتروجين؛ الألماس الوردي والأحمر مرتبط بالتشوه البلاستيكي؛ الألماس الأخضر مرتبط بمراكز الفراغات الناتجة عن الإشعاع.

الماس المصنع في المختبر له نفس الكيمياء الأساسية وبنية البلورة مثل الماس الطبيعي: الكربون مرتب في شبكة الماس. الفرق هو الأصل. ينمو الماس الطبيعي في غلاف الأرض؛ بينما يتبلور الماس المصنع في المختبر في بيئات تكنولوجية محكومة.

تسيطر طريقتان رئيسيتان للنمو. يستخدم نمو HPHT الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية لتبلور الماس من الكربون تحت ظروف تحاكي جوانب استقرار الغلاف. يودع نمو CVD الكربون ذرة بذرة من غاز يحتوي على الكربون، عادة باستخدام بلازما الميثان والهيدروجين، على صفائح بذور الماس.