Safiirit, kuten kaikki luonnossa esiintyvät jalokivet, muodostuvat eri muutoksista, sekoituksista ja kemiallisista muutoksista, joita tapahtuu jatkuvasti maan päällä. Safiirit syntyvät tietyissä lämmön ja paineen muutoksissa, ja ne löytyvät sekä metamorfisista että magmiakivistä. Kiviä, joista safiireja löytyy, ovat graniitti, kuori, gneissi, nefaliiniseniitti ja monet muut. Niitä voi esiintyä myös alluvium-kerrostumissa. Kun safiirit muodostuvat luonnollisesti, ne ovat kuusikulmaisia ja niitä kutsutaan korundiksi. Safiirien huomattavan kovuuden vuoksi, toiseksi vain timantin jälkeen, ne ovat erittäin arvostettuja.
Korundia löytyy useista väreistä; sitä pidetään safiirina vain silloin, kun se ei ole punainen. Punaista korundia kutsutaan rubiiniksi. Korundin muodostumisen aikana kiven väri riippuu siitä, mitä mineraaleja on läsnä. Esimerkiksi raudan ollessa läsnä safiireilla voi olla vihreä tai keltainen sävy, kun taas vanadiinin läsnäolo luo purppuraisia safiireja. Arvostetuimmat safiirit ovat sinisiä, mikä on seurausta titaanin esiintymisestä kiven muodostuessa.
Tieteen ja tekniikan kehittyessä on luotu menetelmiä safiirikiteiden keinotekoiseen kasvattamiseen. Alkuperäinen prosessi löydettiin vuonna 1902, ja se koostui alumiinioksidijauheen lisäämisestä oksivetyliekkiin, joka puolestaan suuntautui alaspäin. Alumiinioksidi tässä liekissä on hitaasti "kerrostunut" kyyneleen muodossa, jota kutsutaan petiksi. Tämän prosessin aikana voidaan lisätä erilaisia kemikaaleja, jotta voidaan luoda safiireja, joissa on useita sävyjä, sekä punaisia rubiineja. Muita prosesseja on löydetty 1900-luvun alusta lähtien, mutta nämä keinotekoiset safiirit ovat avautuneet - kiven käytön lisääminen teknologisiin tarkoituksiin, mukaan lukien käyttö lasilevyissä, ja fokusointilaitteina laserit.
