化学气相沉积法（CVD）是一种用于制造宝石级钻石以及光学和半导体的工艺。CVD工艺在受控室内使用超纯富碳气体。加热诸如甲烷之类的碳基气体，直到它们分解开，从而允许气体中的碳原子分离。这些微小的碳原子掉落在金刚石基底上并堆积成层，从而形成粗糙的金刚石晶体。此过程需要六到十个星期，并产生宝石级IIa型钻石。
近年来，CVD研究获得了普及，现在正在使用CVD的修改版本。这些过程的不同之处在于引发化学反应的方式不同。其中一些变体包括：
低压CVD（LPCVD）
超高真空CVD（UHVCVD）
等离子体增强化学气相沉积（PECVD）
微波等离子体气相沉积（MPCVD）