Safirer, som alle naturlig forekommende edelstener, er dannet av forskjellige skift, blandinger og kjemiske forandringer som stadig skjer på jorden. Safirer opprettes gjennom visse skift i varme og trykk, og finnes i både metamorfe og magmatiske bergarter. Steiner der safirer kan bli funnet inkluderer granitt, schist, gneis, nefalinsenitt og en rekke andre. De kan også bli funnet i avleiringer av alluvium. Når safirer dannes naturlig, er de sekskantede og kalles korund. På grunn av safirens bemerkelsesverdige hardhet, som bare er diamant, er de høyt verdsatt.
Korund finnes i en rekke farger; det anses imidlertid bare å være safir når det ikke er rødt. Rød korund er referert til som en rubin. Under dannelsen av korund er fargen på steinen avhengig av hvilke mineraler som er tilstede. For eksempel, når jern er til stede, kan safirer ha en grønn eller gul fargetone til dem, mens tilstedeværelsen av vanadium vil skape lilla safirer. De mest verdsatte safirene er blå, noe som er et resultat av at titan er til stede når steinen dannes.
Med fremskritt innen vitenskap og teknologi er det laget metoder for kunstig voksende safirkrystaller. Den opprinnelige prosessen ble oppdaget i 1902, og den besto av at aluminiumoksydpulver ble tilsatt en oksyhydrogenflamme, som igjen er rettet nedover. Alumina i denne flammen blir "avsatt" sakte i en dråpeform som kalles en boule. En rekke kjemikalier kan tilsettes gjennom hele denne prosessen for å skape safirer med flere fargetoner, samt røde rubiner. Mens andre prosesser har blitt oppdaget siden tidlig på 1900-tallet, er det disse kunstige safirene som har åpnet seg opp bruken av steinen til teknologiske formål, inkludert bruk i glassruter, og som fokuseringsanordninger i lasere.