नीलम, किसी भी प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले रत्न की तरह, विभिन्न बदलावों, मिश्रणों और रासायनिक परिवर्तनों से बनते हैं जो लगातार पृथ्वी में हो रहे हैं। नीलम गर्मी और दबाव में कुछ बदलावों के माध्यम से बनाए जाते हैं, और दोनों कायापलट और आग्नेय चट्टानों में पाए जा सकते हैं। जिन चट्टानों में नीलम पाया जा सकता है उनमें ग्रेनाइट, शिस्ट, गनीस, नेफलाइन सेनाइट और कई अन्य शामिल हैं। वे जलोढ़ के निक्षेपों में भी पाए जा सकते हैं। जब नीलम प्राकृतिक रूप से बनते हैं, तो वे षट्कोणीय होते हैं, और कोरन्डम कहलाते हैं। नीलम की उल्लेखनीय कठोरता के कारण, हीरे के बाद दूसरे स्थान पर, वे अत्यधिक बेशकीमती हैं।
कोरन्डम विभिन्न रंगों में पाया जा सकता है; हालाँकि, इसे केवल नीलम माना जाता है जब यह लाल नहीं होता है। लाल कोरन्डम को माणिक्य कहा जाता है। कोरन्डम के निर्माण के दौरान, पत्थर का रंग इस बात पर निर्भर करता है कि कौन से खनिज मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, जब लोहा मौजूद होता है, तो नीलम का रंग हरा या पीला हो सकता है, जबकि वैनेडियम की उपस्थिति बैंगनी नीलम का निर्माण करेगी। सबसे बेशकीमती नीलम नीला है, जो पत्थर के बनने पर टाइटेनियम के मौजूद होने का परिणाम है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ, कृत्रिम रूप से नीलम क्रिस्टल उगाने के तरीके बनाए गए हैं। मूल प्रक्रिया 1902 में खोजी गई थी, और इसमें एल्यूमिना पाउडर को ऑक्सीहाइड्रोजन लौ में जोड़ा जाता था, जो बदले में नीचे की ओर निर्देशित होता है। इस लौ में एल्युमिना धीरे-धीरे एक अश्रु आकार में "जमा" होता है जिसे बुले कहा जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान कई रंगों के नीलम, साथ ही लाल माणिक बनाने के लिए कई तरह के रसायनों को जोड़ा जा सकता है। जबकि 1900 के दशक की शुरुआत से अन्य प्रक्रियाओं की खोज की गई है, ये कृत्रिम नीलम हैं जो खुल गए हैं तकनीकी उद्देश्यों के लिए पत्थर का उपयोग, कांच के पैन में उपयोग सहित, और उपकरणों पर ध्यान केंद्रित करने के रूप में लेजर