1. Methaan (CH4):Methaan is een koolwaterstofgas dat gewoonlijk wordt gebruikt als primaire koolstofbron voor de diamantsynthese. Het bevat één koolstofatoom gebonden aan vier waterstofatomen.

2. Kooldioxide (CO2):Kooldioxide is een andere koolstofbron die wordt gebruikt bij de diamantsynthese. Het bestaat uit één koolstofatoom gebonden aan twee zuurstofatomen.

3. Grafiet:Grafiet is een kristallijne vorm van koolstof die bestaat uit gestapelde grafeenvellen. Het kan worden gebruikt als koolstofuitgangsmateriaal bij de diamantsynthese wanneer het wordt blootgesteld aan extreem hoge temperaturen en drukken.

4. Diamantzaden:Bij sommige diamantsynthesemethoden dienen kleine diamantkristallen of "zaadjes" als basis voor de groei van grotere diamanten. Deze zaden vormen een kiemplaats voor diamantafzetting.

Hoewel het belangrijkste onderdeel dat wordt gebruikt voor de productie van synthetische diamant koolstof is, kunnen bepaalde metalen of metaalkatalysatoren ook worden toegevoegd om de kristalgroei en kenmerken van de uiteindelijke diamant te beïnvloeden. Voorbeelden van katalytische metalen omvatten ijzer, nikkel, kobalt en mangaan.