Những tinh thể băng này thường hình thành khi có sự đảo ngược nhiệt độ ở bề mặt và không khí ấm hơn trên mặt đất trộn với không khí lạnh hơn gần bề mặt.[1] Do không khí ấm hơn thường chứa nhiều hơi nước hơn không khí lạnh hơn, nên sự pha trộn này thường sẽ vận chuyển hơi nước vào không khí gần bề mặt, làm cho độ ẩm tương đối của không khí gần bề mặt tăng lên. Khi độ ẩm tương đối gần bề mặt đủ lớn thì tinh thể băng có thể hình thành.

Để tạo thành bụi kim cương, nhiệt độ phải ở dưới điểm đóng băng của nước, 0 °C (32 °F) hoặc băng không thể hình thành hay tan chảy.Tuy nhiên, bụi kim cương không thường được quan sát ở nhiệt độ gần 0 °C (32 °F). Ở nhiệt độ từ 0 °C (32 °F) đến khoảng −39 °C (−38 °F) độ ẩm tương đối tăng lên có thể tạo ra sương mù hoặc bụi kim cương. Điều này là do các giọt nước rất nhỏ có thể duy trì trạng thái lỏng dưới điểm đóng băng, một trạng thái được gọi là nước siêu lạnh. Ở những khu vực có nhiều hạt nhỏ trong không khí, do ô nhiễm của con người hoặc các nguồn tự nhiên như bụi, các giọt nước có khả năng đóng băng ở nhiệt độ khoảng −10 °C (14 °F), nhưng ở những khu vực rất sạch, nơi không có các hạt (hạt nhân băng) để giúp các giọt nước đóng băng, chúng có thể ở dạng lỏng đến −39 °C (−38 °F), tại đó những giọt nước tinh khiết, rất nhỏ sẽ đóng băng. Bên trong bụi kim cương ở Nam Cực khá phổ biến ở nhiệt độ dưới khoảng -25 °C.

Bụi kim cương nhân tạo có thể được tạo ra bởi những cỗ máy tuyết thổi tinh thể băng vào không khí. Thường có tại các khu nghỉ mát trượt tuyết.