Изумрудите са зелен до зеленикаво-син сорт от вида скъпоценен камък берил [Be3Al2 (Si6O18)]. Цветът му може да идва от малки количества хром или ванадий. Те са твърд, но чуплив скъпоценен камък, тъй като недостатъците са често срещани при образуването им. Изумрудите се образуват както естествено, така и чрез създадени от човека условия. Изкуствените от човека смарагди понякога се наричат "създадени" изумруди. Смарагдовите находища се намират в Северна Каролина и Калифорния в САЩ, както и в Колумбия, Бразилия, Алжир и Урал. Често срещаните сортове смарагд включват звездния смарагд, колумбийския смарагд, замбийския смарагд, изумруда на котешко око, смарагда Trapiche и бразилския смарагд. Често срещаните минерали, които се образуват до изумрудите, са кварц, фелдшпат и калцит.
Естествените изумруди се образуват или в пегматитови отлагания, или в хидротермални вени в метаморфна среда. В хидротермална вена хидротермалните течности са избягали от магмата по-дълбоко в земната кора. Когато тези течности съдържат специфичните елементи, които са в изумруди (като берилий) и започнат да се охлаждат във вените на отлаганията, изумрудите започват да се образуват.
В пегматитовите отлагания магмата вместо хидротермалните течности е ключовият компонент при образуването на изумруди. Когато магмата се охлади, елементите остават в разтвора на останалата течност. Когато останат правилните елементи и са налице оптимални условия като охлаждане, се образуват изумруди.
В тези среди температурите варират приблизително от 750 до 930 градуса по Фаренхайт под налягане в размер на един до три килобара (около 7,5 до 21,75 тона налягане на квадратен инч). Охлаждането отнема дълги периоди от време: естествените изумруди днес са се образували преди стотици милиони години.
Съществуват два основни типа среди за образуване на синтетичен изумруд, хидротермални и поточни растежи. Хидротермалният метод включва отглеждане на фурнир от смарагд върху берил в кисела среда и богато на силиций „хранително вещество“. The химикалите се загряват приблизително от 930 до 1112 градуса по Фаренхайт при налягане от 700 до 1400 килобара (5076 до 10150 тона налягане на квадратен инч). Киселата среда предпазва хрома от отделянето му от растежната среда, а богатото на силиций хранително вещество се пази от останалите химикали, за да предотврати спирането на растежа на смарагдите.
Смарагдите с растеж на потока включват отглеждане на синтетичен изумруд върху безцветен берил от "семен кристал". Молибдати, волфрамати и ванадати се използват за образуване на „поток“. Тези материали са разтопени. Берилът се завърта и се поставя в контакт с "въртяща се зона на стопяване" и след това се отстранява. Това синтезира берила. При този метод на отглеждане често се образуват тънки като пера пера.
