珍珠的形成原理主要涉及兩個方面：外因和內因。外因是當貝類的外套膜受到外界異物（如沙粒、寄生蟲等）侵入的刺激時，受刺激的表皮細胞以異物為核，陷入外套膜的結締組織中。這些細胞隨後自行分裂形成珍珠囊，珍珠囊細胞分泌珍珠質，層層包裹異物和核，形成有核珍珠。內因則是外套膜外表皮受到病理刺激後，一部分進行細胞分裂而後發生分離，包被了自己分泌的有機物質，形成無核珍珠。
珍珠的主體成分是碳酸鈣，礦物為文石和方解石，另有少量的碳酸鎂。珍珠有機成分的主體是殼角蛋白。人工養殖珍珠的過程就是根據上述原理，用人工方法從育珠蚌外套膜剪下活的上皮細胞小片，與蚌殼製備的人工核一起植入蚌的外套膜結締組織中，依靠結締組織提供的營養，圍繞人工核迅速增殖，形成珍珠囊，分泌珍珠質，從而生成人工有核珍珠。