Edes tutkijat eivät ole sataprosenttisesti varmoja siitä, miten ametistigeodit muodostuvat - tai miten kaikki geodit muodostuvat. Tutkimusta ei ole tehty paljon, koska geodit ovat vain hauskoja tieteellisiä poikkeavuuksia, joilla on vain vähän, jos ollenkaan, tieteellisiä etuja. Ne ovat kiviä, jotka vaikuttavat ulkopuolelta tasaisilta, mutta avattuina paljastavat keskellä ontelon, joka on täynnä kauniita kiteitä. Yleinen tieteellinen yksimielisyys on, että ametistigeodit luodaan kaksivaiheisella prosessilla. Ensinnäkin ontelon muodostuminen ja sitten kiteiden muodostuminen.
Ametysteodi on ontto kallio, jonka sisäseinät reunustavat ametistikiteitä, joten ensin ontelo on muodostettava. Tämä voi tapahtua missä tahansa laavaa lähellä tai ollut lähellä maan pintaa. Tämän seurauksena ametistigeodeja löytyy tuhansista paikoista ympäri maailmaa. Ametistigeodeja luovan luonnollisen prosessin ensimmäinen vaihe on kaasun onteloiden muodostuminen laavaan. Kaasuontelot voivat muodostua kuplista (kuten karbonoituminen aiheuttaa kuplia soodassa). Jotkut tutkijat teorioivat, että ontelot voivat muodostua myös silloin, kun jäähdytyslaava virtaa puun juurien tai muiden maasta työntyvien asioiden lähellä. Jäähtyvä laava kovettuu kokonaan ennen kuin se täyttyy paljasteen ympärille ja luo ontelon.
Ontelot täyttyvät sitten runsaalla piidioksidilla, joka sisältää pieniä määriä rautaa. Ajan myötä tämä neste muodostaa kiteitä - kuusisuuntaisia ametistipyramideja (rhombohedroneja). Kiteitä, joiden väri vaihtelee vaaleasta lilasta syvän purppuraan, muodostuu, kun nesteessä on pieniä määriä rautaa, mikä johtaa ametistigeodeihin.