Rubis só são criados quando minerais muito específicos são combinados, o mais necessário dos quais é o corindo. O corindo ocorre quando o óxido de alumínio passa por um processo denominado isomorfo, no qual alguns dos íons de alumínio são substituídos por cromo. A cor vermelha varia em profundidade e clareza, mas quaisquer variações de cor que se desviem das variedades vermelhas são classificadas como safiras. Certos minerais podem fazer com que um rubi exiba um padrão de reflexão de luz em forma de estrela quando a pedra é cortada em forma de carbochão. Isso geralmente pode ser encontrado em rubis contendo vestígios de minerais como titatium ou rutilo.
O corindo é naturalmente incolor e é um dos minerais mais duros conhecidos na Terra. Quando combinado com certos elementos em pequenas quantidades, o corindo produz uma grande variedade de tintos. Quando o óxido de alumínio e os oligoelementos são expostos a alta pressão e temperaturas extremas, eles se tornam a mistura fundida na qual os cristais de rubi se formarão. Quando cromo, titânio, ferro, vanádio ou rutilo, ou mesmo uma combinação dos metais, são incluídos na mistura de óxido de alumínio, o resultado é a cor vermelha ígnea associada ao rubi. Os rubis podem ser uniformes em cores, ter tons de azul, roxo ou laranja, ser bicolores ou mesmo multicoloridos, mas sempre são uma variedade de vermelho.
Os cristais se formam à medida que a mistura fundida é resfriada. A taxa de resfriamento determinará a clareza e o tamanho dos cristais, bem como a quantidade de rubis que se formarão. Quando a mistura é deixada esfriar por um longo período de tempo, rubis maiores são formados. Se a mistura esfriar muito rapidamente, isso pode limitar - ou até mesmo prevenir a formação de rubis. Cristais de rubi são formados com padrões de crescimento retos e são de formato hexagonal com lados lisos.