天然绿色钻石很稀少也很美丽，这种美丽其实是钻石本身内部的各种缺陷带来的。如今，大多数天然绿钻来自南美洲或非洲，这些钻石在地球深处接受到辐照形成晶体缺陷。宝石级绿钻最主要的颜色成因是钻石受高能α-粒子照射形成绿色的“辐照皮”。这种辐照使钻石表层产生空位，形成“GR1辐照损伤”，使钻石表层呈现绿色。而“辐照皮”的厚度很薄，一般在数十微米左右，通常切割打磨完就没有了。

但是如果受到了其他形式的辐照，比如高能电子（也叫β-粒子）甚至γ射线，这些具有更强的穿透力的辐照，会使绿色更深入钻石内部到几毫米。目前已知的这种天然辐照形成整体绿色的钻石非常罕见。

钻石中的绿色色调变化不一，一颗绿钻中往往绿色的深浅浓淡也不一样。当射线的能量足够高的时候，钻石晶体结构会出现损伤，产生缺陷，从而引起一系列新光线的吸收，导致钻石呈现不同色调的绿色。绝大多数的天然绿色钻石属于IA型，氮的含量较高，具有较强的N3色心，并具有辐射损伤所产生的GR1色心。当N3色心的相对吸收强度大于GR1色心的吸收强度时，钻石呈黄绿色；反之，钻石呈蓝绿色；相对吸收强度相同时，钻石呈绿色。

天然绿钻通常具有绿色或褐色的表层斑点，被称为辐射斑，这种斑点不可在实验室被复制。辐射斑存在于钻石表面，因此在宝石刻面过程中通常会被切除，而这也是造成浅绿色或绿色钻石在切割后丢失大部分绿色的根本原因。某些情况下，切磨师会选择忽略腰围附近的辐射斑来保留一些绿色。

绿色钻石的颜色成因源于辐射，然而这种辐射既可以自然生成，也可经实验室人为实现。人工辐射则是利用实验室中配备的直线加速器、伽玛射线或核反应器来生成。天然和人工合成绿色钻石拥有相同的颜色，但两者在市场价值上却大相径庭。天然颜色绿色彩钻极其稀有，因此价值连城。然而，由于实验室所用的辐射类型与天然辐射相差无几，因此目前即便是专业的宝石研究院也未必能准确判断出其颜色是人工还是天然。

如果你拿到一颗绿色钻石，碰巧它是由GR1辐照损伤致色的，就千万记得别让钻石暴露在高温中，当温度达到600摄氏度时，这些空位会被修复，碳原子会回归自己的位置，绿色也自然就消失了。有时候，抛光环节伴随着的高热量也会导致类似的结果。