钻石之所以在特定条件下会发出荧光，其本质原因在于其独特的原子结构和电子能级跃迁。钻石是由碳原子以正四面体结构紧密排列形成的原子晶体，其碳原子最外层的电子处于稳定的sp3杂化状态。当钻石受到外界能量（如紫外光或X射线）激发时，其价带中的电子会吸收能量跃迁到能量较高的导带，形成激发态。这些处于激发态的电子并不稳定，会在短时间内（通常是纳秒到微秒级别）返回到较低的能级或基态，并将多余的能量以光子的形式释放出来，这就是我们观察到的荧光现象。
然而，并非所有钻石都会表现出明显的荧光。这主要取决于钻石晶体中是否存在杂质原子或结构缺陷。例如，氮原子是钻石中最常见的杂质，不同类型的氮原子（如A中心、B中心等）会对钻石的荧光特性产生显著影响。某些特定类型的氮原子或色心（如N-V色心）可以有效地吸收紫外光并重新发射出可见光，从而使得钻石在紫外光下呈现出蓝色、粉色或红色的荧光。相反，如果钻石纯净度高，缺乏这些能强烈吸收和发射紫外光的杂质或缺陷，其荧光就可能非常微弱，甚至在常规紫外灯下难以察觉。
因此，钻石能否产生荧光以及荧光的强度和颜色，主要取决于其内部微结构中的杂质种类和浓度。这也是为什么有些钻石在紫外光下熠熠生辉，而另一些则显得黯淡无光的原因。