pcd、pcbn和人工合成单晶金刚石均是在高温和高压下合成的，而cvd金刚石是在低压下制备的。碳基气体和氢气的混合物在高温和低于大气压的压力下分解形成金刚石沉积在基体上。沉积出的是交互生长极好的聚晶金刚石，它呈柱状结构且非常致密。随着生长条件的不同，cvd金刚石也呈现出不同的晶粒尺寸和结构。cvd金刚石不需金属催化剂，因此它的热稳定性接近天然金刚石。
可以根据需要对晶粒尺寸和沉积技术进行选择。例如在非刀具的应用场合，如热控制和光学视窗，对cvd金刚石的性能要求明显不同于切削刀具。根据不同的应用需要选择不同的cvd沉积工艺可以合成出晶粒尺寸和表面形貌差别很大的聚晶金刚石。由于对刀具的性能要求是多种多样的，所以可能要多种不同晶粒尺寸的cvd金刚石才能满足各种应用的需要。
