Smaragdy jsou zelená až zeleno-modrá odrůda druhu drahokamů beryl [Be3Al2 (Si6O18)]. Jeho barva může pocházet z nepatrného množství chromu nebo vanadu. Jsou tvrdým, ale křehkým klenotem, protože při jejich tvorbě jsou běžné vady. Smaragdy se tvoří jak přirozeně, tak prostřednictvím umělých podmínek. Umělé smaragdy se někdy nazývají „vytvořené“ smaragdy. Smaragdové vklady se nacházejí v Severní Karolíně a Kalifornii v USA a také v Kolumbii, Brazílii, Alžírsku a pohoří Ural. Mezi běžné odrůdy smaragdu patří smaragd hvězdný, kolumbijský smaragd, zambijský smaragd, smaragd kočičího oka, smaragd Trapiche a brazilský smaragd. Mezi běžné minerály, které se tvoří vedle smaragdů, patří křemen, živce a kalcit.
Přírodní smaragdy se tvoří buď v pegmatitových ložiskách, nebo v hydrotermálních žilách v metamorfním prostředí. V hydrotermální žíle unikly hydrotermální tekutiny z magmatu hlouběji v zemské kůře. Když tyto tekutiny obsahují specifické prvky, které jsou ve smaragdech (jako je berylium), a začínají ochlazovat v žilách, začínají se tvořit smaragdy.
V ložiskách pegmatitu je klíčovou složkou při tvorbě smaragdů místo hydrotermálních tekutin. Když magma ochlazuje, zůstávají prvky v roztoku zbývající tekutiny. Když zůstanou správné prvky a jsou na místě optimální podmínky, jako je chlazení, vytvoří se smaragdy.
V těchto prostředích se teploty pohybují přibližně 750 až 930 stupňů Fahrenheita při tlacích dosahujících jednoho až tří kilobarů (asi 7,5 až 21,75 tuny tlaku na čtvereční palec). Chlazení trvá dlouhou dobu: přírodní smaragdy se dnes formovaly před stovkami milionů let.
Existují dva hlavní typy prostředí pro tvorbu syntetických smaragdů, hydrotermální a růst toku. Hydrotermální metoda zahrnuje pěstování dýhy smaragdu nad berylem v kyselém prostředí a na „živinu“ bohatou na křemík. The chemikálie se zahřívají přibližně na 930 až 1112 stupňů Fahrenheita při tlacích 700 až 1400 kilobarů (5076 až 10150 tun tlaku na čtvereční palec). Kyselé prostředí zabraňuje odloučení chrómu z růstového média a živina bohatá na křemík se udržuje před ostatními chemikáliemi, aby zabránila růstu smaragdů.
Smaragdy s růstovým tokem zahrnují pěstování syntetického smaragdu přes bezbarvý beryl ze „semenných krystalů“. Molybdenany, wolframaty a vanadáty se používají k vytvoření „toku“. Tyto materiály jsou roztaveny. Beryl se otáčí a umístí se do kontaktu s „rotující tavnou zónou“ a poté se odstraní. To syntetizuje beryl. U této metody pěstování se často tvoří inkluze podobné peří.