Ikke engang forskere er 100 prosent sikre på nøyaktig hvordan ametistgeoder dannes - eller hvordan noen geoder dannes. Det har ikke vært mye forskning, fordi geoder bare er morsomme vitenskapelige anomalier med lite, om noen, vitenskapelige fordeler. De er steiner som virker enkle på utsiden, men når de åpnes, avslører et hulrom i midten fylt med vakre krystaller. Den generelle vitenskapelige konsensusen er at ametystgeoder opprettes i en totrinnsprosess. Først er det dannelsen av hulrommet og deretter dannelsen av krystallene.
En ametystgeode er en hul stein med ametystkrystaller som fôrer de indre veggene, så først må hulrommet dannes. Dette kan skje hvor som helst det er eller var lava nær jordoverflaten. Som et resultat kan ametistgeoder finnes tusenvis av steder over hele verden. Det første trinnet i den naturlige prosessen som skaper ametystgeoder, er dannelsen av gasshulrom i lava. Gasshulen kan dannes fra bobler (akkurat som karbonatiseringen forårsaker bobler i brusen din). Noen forskere teoretiserer at hulrommene også kan dannes når avkjøling av lava strømmer nær trerøtter eller andre ting som stikker ut av bakken. Den avkjølende lava stivner helt før den fylles ut rundt utsnittet og skaper et hulrom.
Hulrommene fylles deretter opp med en silisiumrik væske som inneholder spor av jern. Over tid danner denne væsken krystaller - sekssidede pyramider (rombohedroner) av ametyst. Krystaller med en farge som spenner fra lys lilla til dyp lilla, dannes når det er spor av jern i væsken, noe som resulterer i ametystgeoder.