Penambangan berlian adalah usaha kompleks yang biasanya dimulai dengan beberapa tingkat strategi geologi diikuti oleh pemindahan dan penyaringan tanah, baik dengan kekuatan mekanis atau oleh tenaga kerja individu. Banyak tambang berlian terdalam di dunia melibatkan poros yang dibor dan mesin penyortiran dan pengayakan berlian otomatis. Operasi yang lebih sederhana mungkin melibatkan sedikit lebih banyak daripada penambang individu yang dipersenjatai dengan sekop dan saringan. Proses penambangan berlian berbasis laut atau sungai berbeda dalam hal alat dan proses, tetapi biasanya masih mengikuti model yang sama.
Sebagian besar tambang berlian berada di bawah tanah. Berlian adalah senyawa karbon yang terbentuk di inti bumi ketika terkena interval panas tertentu dari magma. Mereka bergerak lebih dekat ke permukaan saat magma bawah tanah bergeser, menggelembung, dan merespons fenomena alam seperti letusan gunung berapi. Berlian mendingin dan mengeras di terowongan yang dikenal sebagai pipa kimberlite, yang menghubungkan mantel bumi dengan keraknya. Sebagian besar aktivitas penambangan berlian dunia terjadi di dalam dan sekitar pipa-pipa ini, meskipun dasar sungai dan bukaan kimberlite bawah laut juga dapat menjadi lokasi tambang yang subur.
Mengidentifikasi pembukaan atau deposit pipa selalu menjadi hal pertama yang terlibat dalam penambangan berlian. Terkadang ini didasarkan pada temuan kebetulan atau kesuksesan masa lalu di area tertentu. Namun, biasanya disimpulkan menurut keahlian geologis. Ahli geologi dengan pelatihan khusus di lokasi tambang dan deposit mineral akan memetakan tambang yang dicurigai di daerah tersebut. Tim biasanya kemudian akan menguji lokasi tersebut dengan mengebor sampel yang harus diperiksa di laboratorium untuk karakteristik yang konsisten dengan keberadaan bijih berlian.
Di darat, ada dua cara utama untuk memulai operasi penambangan. Ketika bijih berlian diyakini relatif dekat dengan permukaan, lubang terbuka atau tambang terbuka biasanya digali. Tambang semacam ini terdengar seperti — lubang yang dalam dan terbuka, sering kali diluruskan ke dalam beberapa tingkat atau anak tangga, di mana para pekerja dan perlengkapan pemindahan turun. Sebagian besar tambang terbuka melibatkan kombinasi mesin berat dan tenaga kerja penambang berlian. Bahan peledak dan peledakan sering digunakan untuk mempercepat proses.
Tambang bawah tanah diperlukan jika bukaan pipa berada jauh di bawah permukaan. Poros dibor dengan mesin bor yang rumit, kemudian terowongan dibangun, biasanya dengan beton, dengan bukaan sejajar dengan pipa kimberlite untuk memudahkan akses. Pekerja berdiri di terowongan dan menyaring endapan kimberlite, biasanya mengarahkan isi terowongan ke ban berjalan atau troli untuk membawanya ke permukaan. Proses ini biasa disebut dengan block caving.
Sebagian besar berlian dari ruang bawah tanah harus disaring dari partikelnya sebelum dapat dipasarkan. Ada berbagai cara untuk menyaring berlian, tetapi metode yang paling populer melibatkan pembilasan air dan pengadukan yang terjadi baik di tambang atau di sekitarnya. Berlian umumnya tahan air, tetapi akan menempel pada minyak dan lemak. Untuk alasan ini, banyak saringan yang dilapisi dengan lilin atau minyak perekat lainnya. Semua bahan yang terkumpul dibilas di atas saringan, dan dalam kebanyakan kasus, berlian tenggelam dan menempel sementara sisa puing-puing hanyut.
Berlian juga terdapat di dasar sungai di banyak bagian dunia. Sebagian besar endapan ini, yang disebut endapan aluvial, lebih halus dan lebih mudah ditambang daripada yang masih tersimpan di dalam bumi. Sebagian besar, ini karena bumi secara alami mengikis selubung batuan keras saat mereka berjatuhan dari pipa ke saluran air. Penambangan berlian aluvial bisa sesederhana manusia dengan panci pengayakan, meskipun upaya yang lebih canggih sering kali melibatkan mesin dasar seperti backhoe pembersihan lahan dan saringan sekop.
Batu yang tersapu ke laut biasanya membutuhkan prosedur penambangan berlian yang lebih rumit. Penambang berlian biasanya mendirikan tembok laut yang dimodifikasi untuk melindungi situs, kemudian membuang sebagian besar air yang tergenang, menyaring pasir basah, dan mulai menyaring. Semakin jauh ke laut, semakin sulit jadinya, dan penyelam khusus sering kali terlibat. Penyelam juga kadang-kadang dipekerjakan dalam penambangan berlian di bukaan pipa kimberlite bawah laut, tetapi ini biasanya lebih jarang, karena biayanya seringkali sangat tinggi.
Pekerjaan penambangan berlian sering dianggap sangat berbahaya. Beberapa negara memberlakukan undang-undang perburuhan dan standar keselamatan tempat kerja di tambang berlian, tetapi ini tidak berlaku di mana-mana — dan tidak selalu diikuti bahkan ketika sudah ada. Kepedulian lingkungan dan tindakan restorasi lahan terkadang juga diamanatkan, tetapi sekali lagi, kepatuhan tidak selalu sekuat perhatian awal.