Les saphirs, comme toute pierre précieuse naturelle, sont formés par les différents changements, mélanges et changements chimiques qui se produisent constamment dans la terre. Les saphirs sont créés par certains changements de chaleur et de pression, et peuvent être trouvés dans les roches métamorphiques et ignées. Les roches dans lesquelles on peut trouver des saphirs comprennent le granit, le schiste, le gneiss, la syénite néphaline et une variété d'autres. Ils peuvent également être trouvés dans les dépôts d'alluvions. Lorsque les saphirs se forment naturellement, ils sont hexagonaux et sont appelés corindon. En raison de la dureté remarquable des saphirs, juste derrière le diamant, ils sont très prisés.
Le corindon peut être trouvé dans une variété de couleurs; cependant, il n'est considéré comme un saphir que s'il n'est pas rouge. Le corindon rouge est appelé rubis. Lors de la formation du corindon, la coloration de la pierre dépend des minéraux présents. Par exemple, lorsque le fer est présent, les saphirs peuvent avoir une teinte verte ou jaune, alors que la présence de vanadium créera des saphirs violets. Les saphirs les plus prisés sont bleus, ce qui est dû à la présence de titane lors de la formation de la pierre.
Avec les progrès de la science et de la technologie, des méthodes ont été créées pour faire croître artificiellement des cristaux de saphir. Le processus original a été découvert en 1902, et il consistait à ajouter de la poudre d'alumine à une flamme oxhydrique, qui est à son tour dirigée vers le bas. L'alumine dans cette flamme est lentement "déposée" sous la forme d'une larme appelée boule. Une variété de produits chimiques peut être ajoutée tout au long de ce processus pour créer des saphirs de plusieurs teintes, ainsi que des rubis rouges. Alors que d'autres procédés ont été découverts depuis le début des années 1900, ce sont ces saphirs artificiels qui se sont ouverts l'utilisation de la pierre à des fins technologiques, y compris l'utilisation dans les vitres, et comme dispositifs de focalisation dans lasers.