MPCVD 設備結構基本組成包括控制單元、微波單元、水冷單元、真空單元等。通過真空單元將腔體抽真空，保障金剛石生長所需低真空狀態。然后通過控制單元控制各個氣路的流量和腔體壓力，將反應氣源( CH4、H2、Ar、O2、N2等) 導入腔體中并控制在一定的腔壓下。待氣流穩定后，通過微波單元產生微波，由波導管將微波導入腔體中。在微波場的作用下將反應氣體變為等離子體態，形成懸浮于金剛石襯底上方的等離子體球，并利用等離子體的高溫使得襯底加熱到一定溫度。腔體內產生的多余熱量由水冷單元傳導出去。

單晶金剛石 MPCVD 生長過程中，通過調節功率大小、氣源組分、腔壓等條件，保障優良的生長條件。另外，由于等離子體球和腔壁無接觸，保障了金剛石生長過程無雜質粒子的摻入，提高了金剛石質量。