Капсулы содержат один или более крошечных алмазов, которые являются как затравкой или основой для осаждения атомов углерода. Количество затравки соответствует количеству кристаллов. Капсулы также содержат твёрдый материал, основанный на металле. При нагревании материал начинает плавиться, и выполнять функцию, как растворителя графита, так и катализатора, обеспечивающего рост кристалла. Растворитель/катализатор – запатентованная смесь, содержащая железо, никель и/или кобальт, а также другие примеси (бор или алюминий), которые влияют на цвет. В капсулу добавляют порошок алмаза или графита в качестве источника углерода из которого растёт алмаз.
Как только капсула собрана, она помещается в пресс, где давление достигает 55000 атмосфер. Под давлением электрические резисторы нагревают капсулу до температуры порядка 1500˚С, воспроизводя условия, при которых алмазы формируются в Земле. Высокая температура постоянно контролируется, до тех пор, пока часть, содержащая источник углерода, не становится горячее приблизительно на 30˚С. Чем больше различие в температуре, тем быстрее алмазы растут. Но баланс должен быть найден, потому что при быстром росте появляется вероятность большего количества металлических включений.
Наша атмосфера богата азотом. В результате он входит в капсулу роста, и его атомы становятся частью кристаллической решётки растущего алмаза. Азот также присутствует и в природных алмазах. Он обладает двойным эффектом: образует желтый цвет и, возможно, способствует росту алмаза.
Исследователи преодолели проблему производства бесцветных и цветных алмазов. К середине 1980-х некоторые компании (De Beers и Sumitomo Electric Японии, а также российские производители), успешно вырастили большой (более 1 карата) бесцветный лабораторно выращенный алмаз. Они обнаружили, что добавление других элементов оказывает влияние на полученный цвет. Алюминий и титан выполняют функции «азотопоглотителя», связывая атомы азота, и делая их недоступными растущему кристаллу. Чем меньше азота в кристалле, тем менее интенсивен жёлтый цвет алмаза, ближе к бесцветному. С помощью добавления бора к катализатору получаются голубые алмазы «обогащенные бором» (тип IIb). И лабораторно выращенные и природные алмазы электропроводны. Однако в настоящее время лабораторно выращенные «обогащенные бором» алмазы – необходимый материал для некоторых специфических приложений в электронике, поскольку природные алмазы типа IIb крайне редки и обладают нестабильной электропроводностью. Розовый цвет получают излучением и обработкой отжигом после того, как кристалл вырос.