Pietrele prețioase sunt minerale formate în rocile sedimentare montane. Fiecare miner (sau grup de minerale) are o anumită compoziție chimică, care se reflectă în formula sa. Pe lângă elementele de bază din compoziția sa, pot fi prezente alte substanțe care nu sunt reflectate în formula chimică; aceste elemente accesorii (elemente de satelit) pot afecta proprietățile mineralelor, de exemplu, culoarea lor. Astfel, familia corindon căreia îi aparțin rubin și safir are o formulă chimică foarte simplu: molecula corindon conține doi atomi de aluminiu (AI) și trei atomi de oxigen (0). Corundul pur este o substanță incoloră, dar pietrele prețioase ideale sunt rareori formate în natură, iar corundul este de obicei colorat. Ibrahimia de crom - acestea sunt aceleași elemente auxiliare care dau rubinului o culoare roșie caracteristică; safir albastru își datorează culoarea fierului și titanului și safirul verde, galben și roz - la alte combinații de elemente de satelit.
Schimbările de temperatură sau de presiune pot afecta concentrația și compoziția fazei lichide în care se formează anumite pietre prețioase. Elementele auxiliare pot fi prezente pe tot parcursul procesului de formare a pietrelor prețioase sau la anumite intervale - aceasta depinde de condițiile externe predominante. Schimbarea compoziției elementelor în timpul formării unei pietre prețioase poate duce la faptul că va avea o formă neregulată sau o colorare neuniformă. Alternarea dungilor colorate, legate de condițiile de educație, poate fi destul de evidentă. Un exemplu remarcabil este culoarea stratificată a agatei. Adesea, culorile mai intense în zonele de creștere a cristalelor pot fi observate în rubinii și safirele.
Uneori procesul de formare a unei pietre prețioase este întrerupt, creșterea poate fi sporadică; intervalele sunt de asemenea posibile și, înainte de reluarea creșterii, piatra are timp să se prăbușească parțial sau să se dizolve. Bijuteria (în matrice) poate conține și alte cristale minerale (ON). Aceste incluziuni pot fi formate înainte, după sau simultan cu matricea. Ele pot fi percepute ca defecte, strica frumusetea pietrei, sau caracteristici, dându-i chiar mai atractiv. Un exemplu aici este cuarțul rutil (cuarț-păr): incluziunile de rutil în cuarț îi conferă unicitate și își mărește valoarea.
Rocile sunt compuse din minerale, dar nu toate mineralele formează cristale mari fără fisuri și incluziuni neatractive astfel încât ar putea fi folosite ca pietre pretioase. Majoritatea cristalelor sunt atât de mici încât pot fi văzute doar sub microscop. În ceea ce privește cristalele mari, doar o mică parte din ele sunt de o calitate atât de bună încât trebuie prelucrate și transformate în pietre prețioase. Astfel de cristale sunt considerate a fi de o calitate a bijuteriilor și sunt supuse
tăiat.
Pietrele prețioase sunt formate în roci de trei tipuri: magmatice, sedimentare și metamorfice. Rocile de formare - un ciclu continuu de evenimente, inclusiv toate schimbările care suferă de rock: convertirea la praf sub influența vântului, zăpadă și ploaie (intemperii), estomparea râuri și cursuri de apă (eroziune) și conversia în sedimentele în partea de jos a râurilor și a mărilor ( depunere). Apoi, aceste sedimente sunt transformate în roci noi, iar ciclul continuă.