辐照可以改变钻石的颜色，而且这是唯一一种在自然界和实验室条件下都存在的钻石处理方法。
天然绿色钻石是经过多年暴露于自然辐射下形成的。然而，当暴露在a射线下只会引起表面的绿色色调，而β辐射或者伽马辐射可以更深入地进入钻石内部，给予宝石更全面的颜色。
1904年，威廉•库克斯（William Crookes）首次采用实验室条件作为改变钻石颜色的方法。当时，他成功地将钻石变成深绿色。但是，这样钻石变得具有很强的辐射，因此无法佩戴。当前的辐射方法很安全，可以生产绿色、蓝色或黑色的彩色钻石。但是通过提高钻石碳原子的活跃性——一种退火过程——经辐射的钻石可以变成黄色、橙色、褐色或者粉色。这四种通过辐射改变钻石颜色的方法目前都有使用。
在退火过程之前，辐照钻石会在它们吸收光谱的红色区域展示一条漂亮的线，这是这种处理方法的主要指标之一
回旋加速法：通过回旋加速器来轰击钻石的质子和氘核。回旋加速器处理的钻石会呈现表面的蓝绿色或绿色，并且退火至800°C来使它们变成黄色或橙色。这种方法已经变得越来越少见。
伽马射线：这是最便宜且最安全的钻石辐射方法。但是这种方法要花费数个月的时间。伽玛射线通过暴露在钴60射线下撞击金刚石产生一种渗透到整颗宝石的蓝色到蓝绿色颜色。通过辐射产生的蓝色钻石不像它们的天然伙伴那样是电力半导体。
中子撞击：这种方法利用核反应堆将整颗宝石变成绿色或黑色，会散发出强烈的白光。经过中子撞击处理的钻石必须退火至500-900°C。
电子撞击：范德格拉夫（Van de Graaff）利用电子撞击钻石，将颜色变成绿色、蓝绿色或蓝色。但是，通过这种方式产生的辐射钻石的颜色只会呈现1毫米的深度。电子撞击钻石必须退火至500-1200°C。退火将中子和电子撞击钻石变成黄色、橙色、褐色或粉色。
在退火过程之前，辐照钻石会在它们吸收光谱的红色区域展示一条漂亮的线，这是这种处理方法的主要指标之一。退火通常会抹去这条线，但是会产生新的线。
