Opal jest wykonany z uwodnionej krzemionki lub dwutlenek krzemu. Jego zawartość wody jest różna. Naturalne opale występują w dwóch odmianach. Zwykłe opale są jednokolorowe i mogą być przezroczyste, białe, czerwone lub czarne. Druga odmiana, opal szlachetny, nazywana jest szlachetnym opalem. Cenne opale znane są z gry kolorów, tęczy, która mieni się, gdy jest obracana w świetle. Naukowcy, którzy pracują nad tworzeniem opali w laboratorium, starają się uchwycić tę nieuchwytną jakość i odtworzyć piękno naturalnych, drogocennych opali. W laboratorium powstają trzy kategorie opali: imitacje, syntetyczne i sztucznie hodowane.
Jedynym warunkiem, aby materiał był udaną imitacją opalu, jest wygląd naturalnego opalu. John Slocum wynalazł imitację opalu znanego jako Slocum Stone lub esencja opalu w 1974 roku. Kamień wykonany jest ze szkła z kawałkami metalicznej folii, które tworzą charakterystyczny dla opalu ogień. Opalit to kolejna imitacja wykonana z tworzywa sztucznego. Jest bardziej miękki niż naturalny opal i wykazuje opalizację skóry jaszczurki, wzór przypominający łuskę, który jest zbliżony do wyglądu naturalnego opalu, ale nadal jest zauważalnie inny.
Podstawowy proces syntezy opalu składa się z trzech etapów. Najpierw naukowcy tworzą maleńkie kulki krzemionki. Następnie układają kule w siatkowy wzór, aby imitować strukturę drogocennego opalu. Na koniec wypełniają pory struktury żelem krzemionkowym i utwardzają. Proces może potrwać ponad rok. Rezultatem jest uwodniony produkt krzemionkowy, który opalizuje i ma wygląd podobny do naturalnego opalu. Najtrudniejszą częścią syntezy opalu jest odtworzenie tęczowego ognia naturalnego szlachetnego opalu. Pierre Gilson stworzył pierwszy syntetyczny opal w 1974 roku, a wczesne próby miały raczej pasma opalizacji niż iskier. Badacze dostosowali proces i stworzyli opalizację skóry jaszczurki.
W latach 80. fotograf opalowy i historyk Len Cram zaczął eksperymentować z nowymi sposobami: rosną opale. Po wysłuchaniu opowieści o opalizowanych szkieletach i słupkach ogrodzeniowych wokół kopalni opali, Cram zwątpił w tradycyjne wyjaśnienie powstawania opalu. Inni wysunęli hipotezę, że krzemionka wypełniła kieszenie w ziemi i stwardniała w opal przez setki lat. Cram uważał, że opale rosną szybciej. Uważał, że opale powstają w wyniku reakcji chemicznych z udziałem związków zawartych w ziemi. Cram stworzył własny proces tworzenia opali w oparciu o tę teorię. Miesza opalowy brud z płynnymi elektrolitami i w ciągu kilku miesięcy wyhoduje opale, które są wizualnie nie do odróżnienia od opali naturalnych.