紫水晶的形成涉及多個過程和因素，以下是紫水晶形成的過程：
紫水晶的形成與火山活動有關。當火山噴發時，熔岩流動形成了氣泡狀的岩石，這些氣泡中充滿了含有石英和鐵的熱水和礦物質。
在地殼深處，矽酸鹽熔岩凝固時，微量元素的加入擾動了石英晶格結構中的電子排布，引起能級躍遷，這最終賦予了紫水晶迷人的紫色。
紫水晶的紫色形成部分是因為晶格中部分矽(Si)被鐵(Fe)取代，在輻照作用下形成[FeO4]色心，導致對可見光的選擇性吸收。
此外，錳(Mn)離子在紫水晶中形成穩定的四面體構型，其電子轉變導致吸收光譜中的綠色和黃色光波長，只留下紅光和藍光，從而產生深紫色。