鵝卵石的形成可以分為兩個階段：
第一階段是岩石風化、崩塌階段。由於溫差、大氣、水、生物等的風化作用，高山上的岩石會逐漸破碎、崩塌，滾落到河流中。
第二階段是岩石在河流中被河水搬運和磨圓階段。在河水的搬運過程中，岩石受到河水的沖刷以及岩石間的相互摩擦、碰撞，稜角被逐漸磨去，體積逐漸變小，最終形成了圓圓的鵝卵石。
此外，鵝卵石的形成還需要很長時間的事實，經過地殼運動等自然力的震動風化，再經過山洪衝擊、流水搬運和砂石間反覆翻滾摩擦等過程，才能形成圓渾狀的小卵石。而鵝卵石的主要化學成分是二氧化矽，還包含少量的氧化鐵以及微量的錳、銅、鋁、鎂等元素及化合物，這些成分也影響了鵝卵石的顏色和質地。