A smaragd a berill [Be3Al2 (Si6O18)] drágakőfaj zöld vagy zöldeskék változata. Színe a króm vagy a vanádium apró mennyiségéből származhat. Kemény, de törékeny drágakő, mivel kialakulásukban gyakoriak a hibák. A smaragdok természetes módon és ember által alkotott körülmények között is kialakulnak. A mesterséges smaragdokat néha "létrehozott" smaragdoknak nevezik. A smaragd lelőhelyek Észak-Karolinában és Kaliforniában találhatók az Egyesült Államokban, valamint Kolumbiában, Brazíliában, Algériában és az Urál-hegységben. A smaragd gyakori fajtái közé tartozik a smaragd csillag, a kolumbiai smaragd, a zambiai smaragd, a macskaszem smaragd, a Trapiche smaragd és a brazil smaragd. A smaragdok mellett képződő ásványok a kvarc, a földpát és a kalcit.
A természetes smaragdok pegmatit lerakódásokban vagy hidrotermális erekben képződnek metamorf környezetben. A hidrotermális vénában a hidrotermális folyadékok a földkéreg mélyebb részéből kiszöktek a magmából. Amikor ezek a folyadékok tartalmazzák azokat a specifikus elemeket, amelyek smaragdokban vannak (mint például a berillium), és a lerakódott erekben hűlni kezdenek, akkor a smaragdok kialakulni kezdenek.
A pegmatitos lerakódásokban a magma a hidrotermális folyadékok helyett a smaragdképződés legfontosabb eleme. Amikor a magma lehűl, a megmaradt folyadék oldatában elemek maradnak. Amikor a megfelelő elemek megmaradnak, és az optimális körülmények, például a hűtés megfelelőek, smaragd képződik.
Ezekben a környezetekben a hőmérséklet körülbelül 750 és 930 Fahrenheit fok között mozog, 1-3 kilobár (kb. 7,5-21,75 tonna nyomás / négyzet hüvelyk) nyomás alatt. A lehűlés hosszú ideig tart: a természetes smaragdok ma több száz millió évvel ezelőtt keletkeztek.
A szintetikus smaragdképződésnek két fő típusa van, a hidrotermikus és a fluxus-növekedés. A hidrotermális módszer magában foglalja a smaragd furnér termesztését egy berill fölött savas környezetben, és szilíciumban gazdag "tápanyagot". A a vegyi anyagokat körülbelül 930–1112 Fahrenheit fokon melegítik 700–1400 kilobár (5076–10150 tonna nyomásonként) nyomáson négyzet hüvelyk). A savas környezet megakadályozza, hogy a króm elváljon a táptalajtól, és a szilíciumban gazdag tápanyagot megtartják a többi vegyi anyagtól, hogy megakadályozzák a smaragd növekedését.
A fluxusnövekedésű smaragdok egy szintetikus smaragd színtelen "magkristályos" berillen történő növesztését jelentik. Molibdátokat, volframátokat és vanadátokat használnak a "fluxus" kialakításához. Ezek az anyagok megolvadnak. A berillit elforgatják, és egy "forgó olvadék zónával" érintkezésbe hozzák, majd eltávolítják. Ez szintetizálja a berillit. Gyengén tollszerű zárványok gyakran képződnek ebben a termesztési módszerben.