Safirer, som enhver naturlig forekommende ædelsten, dannes af de forskellige forskydninger, blandinger og kemiske ændringer, der konstant finder sted på jorden. Safirer skabes gennem visse skift i varme og tryk og kan findes i både metamorfe og vulkanske klipper. Sten, hvor safirer kan findes, indbefatter granit, skifer, gnejs, nephalinsenit og en række andre. De kan også findes i aflejringer af alluvium. Når safirer dannes naturligt, er de sekskantede og kaldes korund. På grund af safirers bemærkelsesværdige hårdhed, kun efter diamant, er de meget værdsatte.
Korund findes i mange forskellige farver; dog betragtes det kun som safir, når det ikke er rødt. Rød korund omtales som en rubin. Under dannelsen af korund er farven på stenen afhængig af, hvilke mineraler der er til stede. For eksempel, når jern er til stede, kan safirer have en grøn eller gul nuance på dem, mens tilstedeværelsen af vanadium vil skabe lilla safirer. De mest værdsatte safirer er blå, hvilket er et resultat af, at titanium er til stede, når stenen dannes.
Med fremskridt inden for videnskab og teknologi er der skabt metoder til kunstigt voksende safirkrystaller. Den originale proces blev opdaget i 1902, og den bestod af, at aluminiumoxidpulver blev tilsat til en oxyhydrogenflamme, som igen er rettet nedad. Alumina i denne flamme "afsættes" langsomt i en dråbeform, der kaldes en boule. En række kemikalier kan tilføjes i løbet af denne proces for at skabe safirer af flere nuancer såvel som røde rubiner. Mens andre processer er blevet opdaget siden begyndelsen af 1900'erne, er det disse kunstige safirer, der er åbnet op brugen af stenen til teknologiske formål, herunder brug i ruder og som fokuseringsanordninger i lasere.