pcd、pcbn和人工合成單晶金剛石均是在高溫和高壓下合成的，而cvd金剛石是在低壓下制備的。碳基氣體和氫氣的混合物在高溫和低于大氣壓的壓力下分解形成金剛石沉積在基體上。沉積出的是交互生長極好的聚晶金剛石，它呈柱狀結構且非常致密。隨著生長條件的不同，cvd金剛石也呈現出不同的晶粒尺寸和結構。cvd金剛石不需金屬催化劑，因此它的熱穩定性接近天然金剛石。
可以根據需要對晶粒尺寸和沉積技術進行選擇。例如在非刀具的應用場合，如熱控制和光學視窗，對cvd金剛石的性能要求明顯不同于切削刀具。根據不同的應用需要選擇不同的cvd沉積工藝可以合成出晶粒尺寸和表面形貌差別很大的聚晶金剛石。由于對刀具的性能要求是多種多樣的，所以可能要多種不同晶粒尺寸的cvd金剛石才能滿足各種應用的需要。
