CVD鑽石是用一種較爲新型的培育鑽石的方法，将含碳氣體充滿真空室，真空室底部形成一種碳等離子體,該等離子體不斷沉積在壓力室底部的碳底層上,整個結晶過程會持續數周，所産生的片狀晶體通常會有黑色的粗糙邊緣，晶體也常呈現棕色，不過可以通過熱處理去除。
使用CVD合成法培育的鑽石晶體大多呈褐色或淺灰色，但如果在真空室中加入少量氮或硼，則可培育出黃色，粉紅色 - 橙色或藍色晶體，通過這種方法，也可能培育出無色晶體，但培育周期更長。通過CVD合成法培育而成的鑽石大部分是IIa型，而市面上大多數通過CVD合成法培育的無色鑽石都是經過HPHT退火脫色處理的棕色晶體。
使用CVD合成法和運用HPHT合成法所培育出的鑽石具有不同的寶石學特性，運用CVD合成法培育出的鑽石往往具有更高的透明度，并且幾乎沒有微小的暗色内含物。
