Nici măcar oamenii de știință nu sunt 100% siguri exact cum se formează geodele ametistului sau cum se formează oricare geode. Nu s-au făcut prea multe cercetări, deoarece geodele sunt doar anomalii științifice distractive, cu puține beneficii științifice, dacă există. Sunt roci care par simple în exterior, dar atunci când sunt deschise dezvăluie o cavitate în mijloc plină cu cristale frumoase. Consensul științific general este că geodele de ametist sunt create într-un proces în doi pași. În primul rând, există formarea cavității și apoi formarea cristalelor.
O geodă de ametist este o rocă goală cu cristale de ametist căptușind pereții interiori, deci mai întâi trebuie formată cavitatea. Acest lucru se poate întâmpla oriunde există sau a existat lava aproape de suprafața pământului. Drept urmare, geodele de ametist pot fi găsite în mii de locuri de pe glob. Primul pas în procesul natural care creează geode de ametist este formarea de cavități gazoase în lavă. Cavitățile gazoase se pot forma din bule (la fel cum carbonatarea provoacă bule în sifon). Unii oameni de știință teoretizează că cavitățile se pot forma și la răcirea fluxurilor de lavă lângă rădăcinile copacilor sau alte lucruri care ies din pământ. Lava de răcire se întărește complet înainte de a se completa în jurul aflorimentului, creând o cavitate.
Cavitățile se umple apoi cu un lichid bogat în silice care conține urme de fier. În timp, acest lichid formează cristale - piramide cu șase fețe (romboedri) de ametist. Cristalele cu o culoare care variază de la liliac deschis până la violet intens se formează atunci când există o urmă de fier în lichid, rezultând geode de ametist.