Los rubíes solo se crean cuando se combinan minerales muy específicos, el más necesario de los cuales es el corindón. El corindón se produce cuando el óxido de aluminio se somete a un proceso denominado isomorfo, en el que algunos de los iones de aluminio se sustituyen por cromo. El color rojo varía en profundidad y claridad, pero cualquier variación de color que se desvíe de las variedades rojas se clasifica como zafiro. Ciertos minerales pueden hacer que un rubí muestre un patrón de reflexión de la luz en forma de estrella cuando la piedra se corta en forma de carbochon. Esto a menudo se puede encontrar en rubíes que contienen trazas de minerales como titatium o rutilo.
El corindón es naturalmente incoloro y es uno de los minerales más duros conocidos en la Tierra. Cuando se combina con ciertos elementos en pequeñas cantidades, el corindón produce una amplia variedad de tintos. Cuando el óxido de aluminio y los oligoelementos se exponen a alta presión y temperaturas extremas, se convierten en la mezcla fundida en la que se formarán los cristales de rubí. Cuando se incluye cromo, titanio, hierro, vanadio o rutilo, o incluso una combinación de metales, en la mezcla de óxido de aluminio, el resultado es el color rojo intenso asociado con el rubí. Los rubíes pueden ser de color uniforme, tener tonos de azul, violeta o naranja, ser bicolores o incluso multicolores, pero siempre son una variedad de rojo.
Los cristales se forman a medida que se enfría la mezcla fundida. La velocidad a la que se enfría determinará la claridad y el tamaño de los cristales, así como la cantidad de rubíes que se formarán. Cuando se deja enfriar la mezcla durante un largo período de tiempo, se forman rubíes más grandes. Si la mezcla se enfría demasiado rápido, puede limitar o incluso prevenir la formación de rubíes. Los cristales de rubí se forman con patrones de crecimiento rectos y tienen forma hexagonal con lados lisos.