Smaragder er en grønn til grønnblå variant av perle-arten beryl [Be3Al2 (Si6O18)]. Fargen kan komme fra små mengder av enten krom eller vanadium. De er en hard, men sprø perle, da feil er vanlige i dannelsen. Smaragder dannes både naturlig og gjennom menneskeskapte forhold. Menneskeskapte smaragder blir noen ganger kalt "skapt" smaragder. Smaragdforekomster finnes i Nord-Carolina og California i USA, samt Columbia, Brasil, Algerie og Uralfjellene. Vanlige varianter av smaragd inkluderer stjernesmaragd, colombiansk smaragd, zambisk smaragd, kattøyesmaragd, Trapiche smaragd og den brasilianske smaragden. Vanlige mineraler som dannes ved siden av smaragder er kvarts, feltspat og kalsitt.
Naturlige smaragder dannes i enten pegmatittavleiringer eller hydrotermiske vener i metamorfe omgivelser. I en hydrotermisk vene har hydrotermiske væsker rømt fra magma dypere i jordskorpen. Når disse væskene inneholder de spesifikke elementene som er i smaragder (som beryllium) og begynner å avkjøles i avsetningsårer, begynner smaragder å dannes.
I pegmatittavleiringer er magma, i stedet for hydrotermiske væsker, nøkkelkomponenten i smaragddannelse. Når magmaen avkjøles, forblir elementene i væsken som er til overs. Når de rette elementene forblir, og optimale forhold som kjøling er på plass, dannes smaragder.
I disse omgivelsene varierer temperaturene fra ca. 750 til 930 grader Fahrenheit under trykk som tilsvarer en til tre kilobar (ca. 7,5 til 21,75 tonn trykk per kvadrat tomme). Kjøling tar lange perioder: naturlige smaragder dannet i dag hundrevis av millioner år siden.
Det er to hovedtyper av syntetiske smaragddannelsesmiljøer, hydrotermisk og flussvekst. Den hydrotermiske metoden innebærer å dyrke en finér av smaragd over en beryl i et surt miljø og et silisiumrikt "næringsstoff". De kjemikalier oppvarmes omtrent 930 til 1112 grader Fahrenheit ved trykk på 700 til 1400 kilobar (5076 til 10150 tonn trykk pr. kvadrat tomme). Det sure miljøet hindrer at krom skiller seg ut fra vekstmediet, og det silisiumrike næringsstoffet holdes fra de andre kjemikaliene for å hindre smaragdens vekst.
Fluss-vekst smaragder innebærer dyrking av en syntetisk smaragd over en fargeløs "frøkrystall" beryl. Molybdater, wolframater og vanadater brukes til å danne en "fluks". Disse materialene er smeltet. En beryl roteres og plasseres i kontakt med en "roterende smeltsone" og fjernes deretter. Dette syntetiserer berylen. Wispy fjærlignende inneslutninger dannes ofte i denne vekstmetoden.
