Zamrud adalah varietas hijau hingga biru kehijauan dari spesies permata beryl [Be3Al2 (Si6O18)]. Warnanya bisa berasal dari sejumlah kecil kromium atau vanadium. Mereka adalah permata yang keras tetapi rapuh, karena cacat sering terjadi dalam pembentukannya. Zamrud terbentuk baik secara alami maupun melalui kondisi buatan manusia. Zamrud buatan manusia kadang-kadang disebut zamrud "diciptakan". Deposit zamrud ditemukan di Carolina Utara dan California di AS serta Columbia, Brasil, Aljazair, dan Pegunungan Ural. Varietas zamrud yang umum termasuk zamrud bintang, zamrud Kolombia, zamrud Zambia, zamrud mata kucing, zamrud Trapiche, dan zamrud Brasil. Mineral umum yang terbentuk di sebelah zamrud adalah kuarsa, feldspar, dan kalsit.
Zamrud alami terbentuk baik dalam endapan pegmatit atau urat hidrotermal di lingkungan metamorf. Dalam vena hidrotermal, cairan hidrotermal telah melarikan diri dari magma lebih dalam di kerak bumi. Ketika cairan ini mengandung unsur-unsur spesifik yang ada di zamrud (seperti berilium) dan mulai mendingin di urat-urat endapan, zamrud mulai terbentuk.
Dalam magma endapan pegmatit, alih-alih cairan hidrotermal adalah komponen kunci dalam pembentukan zamrud. Ketika magma mendingin, unsur-unsur tetap berada dalam larutan cairan yang tersisa. Ketika elemen yang tepat tetap ada, dan kondisi optimal seperti pendinginan tersedia, zamrud terbentuk.
Dalam lingkungan ini suhu berkisar sekitar 750 hingga 930 derajat Fahrenheit di bawah tekanan sebesar satu hingga tiga kilobar (sekitar 7,5 hingga 21,75 ton tekanan per inci persegi). Pendinginan membutuhkan waktu yang lama: zamrud alami saat ini terbentuk ratusan juta tahun yang lalu.
Ada dua jenis utama lingkungan pembentukan zamrud sintetis, hidrotermal dan pertumbuhan fluks. Metode hidrotermal melibatkan menumbuhkan lapisan zamrud di atas beril dalam lingkungan asam dan "nutrisi" yang kaya silikon. Itu bahan kimia dipanaskan sekitar 930 hingga 1112 derajat Fahrenheit pada tekanan 700 hingga 1400 kilobar (5076 hingga 10150 ton tekanan per inci persegi). Lingkungan asam menjaga kromium agar tidak terpisah dari media tumbuh dan nutrisi kaya silikon disimpan dari bahan kimia lain agar tidak menghambat pertumbuhan zamrud.
Zamrud pertumbuhan fluks melibatkan menumbuhkan zamrud sintetis di atas beril "benih kristal" yang tidak berwarna. Molibdat, tungstat, dan vanadat digunakan untuk membentuk "fluks". Bahan-bahan ini meleleh. Sebuah beryl diputar dan ditempatkan dalam kontak dengan "zona leleh berputar," dan kemudian dihapus. Ini mensintesis beril. Inklusi seperti bulu tipis sering terbentuk dalam metode pertumbuhan ini.