Opala é feita de sílica hidratada, ou dióxido de silício. Seu conteúdo de água varia. Opalas naturais vêm em duas variedades. As opalas comuns são de uma única cor e podem ser transparentes, brancas, vermelhas ou pretas. A outra variedade, a opala de qualidade gema, é chamada de opala preciosa. Opalas preciosas são conhecidas por seu jogo de cores, o arco-íris que brilha quando é girado sob a luz. Os pesquisadores que trabalham na criação de opalas no laboratório tentam capturar essa qualidade indescritível e recriar a beleza das preciosas opalas naturais. Três categorias de opalas são criadas no laboratório: imitação, sintética e cultivada artificialmente.
O único requisito para um material ser uma opala de imitação bem-sucedida é se parecer com a opala natural. John Slocum inventou uma imitação de opala conhecida como Slocum Stone, ou essência de opala, em 1974. A pedra é feita de vidro com pedaços de folha metálica que criam o fogo característico da opala. Opalite é outra imitação feita de plástico. É mais macio que a opala natural e exibe iridescência de pele de lagarto, um padrão semelhante a escamas que se aproxima da aparência da opala natural, mas ainda é visivelmente diferente.
O processo básico de síntese de opala consiste em três etapas. Primeiro, os cientistas criam pequenas esferas de sílica. Em seguida, eles organizam as esferas em um padrão de rede para imitar a estrutura da opala preciosa. Finalmente, eles preenchem os poros da estrutura com sílica gel e a endurecem. O processo pode demorar mais de um ano. O resultado é um produto de sílica hidratada que exibe iridescência e tem uma aparência semelhante à da opala natural. A parte mais difícil da síntese de opala é recriar o fogo do arco-íris da preciosa opala natural. Pierre Gilson criou a primeira opala sintética em 1974, e as primeiras tentativas tinham faixas de iridescência em vez de brilhos. Os pesquisadores ajustaram o processo e criaram a iridescência da pele de lagarto.
Na década de 1980, o fotógrafo e historiador de opalas Len Cram começou a experimentar novas maneiras de crescer opalas. Depois de ouvir histórias de esqueletos opalizados e postes de cerca ao redor das minas de opala, Cram duvidou da explicação tradicional da formação de opala. Outros levantaram a hipótese de que a sílica preenchia bolsões no solo e endurecia em opala ao longo de centenas de anos. Cram acreditava que as opalas cresciam mais rapidamente. Ele pensava que as opalas se formavam a partir de reações químicas envolvendo compostos na sujeira. Cram criou seu próprio processo de criação de opalas com base nessa teoria. Ele mistura sujeira de opala com eletrólitos líquidos e, em poucos meses, desenvolve opalas que são visualmente indistinguíveis das opalas naturais.