水晶的形成主要涉及以下過程：
飽和溶液或熔融態。水晶的形成通常起源於一箇飽和的溶液或熔融態，在這種狀態下，溶質（形成水晶的物質）與溶劑（通常是液體）之間的濃度達到平衡。
過飽和條件。通過增加溫度、降低壓力或調整化學成分等方式，使得溶液或熔融態處於過飽和狀態，此時，溶質的濃度超過了溶解度限制。
結晶核形成。在過飽和溶液中，微小的結晶核開始形成，這些結晶核是起始水晶生長的種子，它們提供了一箇固定的結構框架。
晶體生長。一旦結晶核形成，溶液中溶質會逐漸沉積在結晶核表面，並延伸出規律的晶體結構，這個過程涉及溶質分子的有序排列，形成明顯的晶體外形和內部結構。
形態發展。晶體的外部形態受到物質特性、周圍條件和生長速率等因素的影響，不同物質和條件下形成的水晶可能具有各種形狀和尺寸。
此外，水晶的形成還需要特定的地質條件。例如，它可能源自地層深處的岩漿或燃燒的沼氣中，也可能是在火山熔岩流中形成，或者是在水性溶液中與地表層有機體共生形成的。水晶的形成常與火山和地震等劇烈的地殼運動有關。水晶的生長環境中的氣壓通常低於大氣壓的三四倍，溫度在550至600攝氏度之間。
水晶的主要成分是二氧化硅（SiO2），在形成過程中，如果有其他微量元素的加入，水晶可能會呈現出不同的顏色。例如，紫水晶中的紫色可能是由於微量的鐵元素加入並經過一定的輻照作用形成的。