Smaragdy sú zelená až zeleno-modrá odroda drahokamového druhu beryl [Be3Al2 (Si6O18)]. Jeho farba môže pochádzať z nepatrného množstva chrómu alebo vanádu. Sú tvrdým, ale krehkým drahokamom, pretože pri ich formovaní sú bežné chyby. Smaragdy sa tvoria prirodzene aj prostredníctvom umelých podmienok. Umelo vyrobené smaragdy sa niekedy nazývajú „vytvorené“ smaragdy. Smaragdové ložiská sa nachádzajú v Severnej Karolíne a Kalifornii v USA, ako aj v Kolumbii, Brazílii, Alžírsku a pohorí Ural. Medzi bežné odrody smaragdu patrí smaragd hviezda, kolumbijský smaragd, zambijský smaragd, smaragd mačacieho oka, smaragd Trapiche a brazílsky smaragd. Bežné minerály, ktoré sa tvoria vedľa smaragdov, sú kremeň, živec a kalcit.
Prírodné smaragdy sa tvoria buď v usadeninách pegmatitu, alebo v hydrotermálnych žilách v metamorfovanom prostredí. V hydrotermálnej žile unikli hydrotermálne tekutiny z magmy hlbšie v zemskej kôre. Keď tieto tekutiny obsahujú špecifické prvky, ktoré sú v smaragdoch (napríklad v berýliu) a začnú sa ochladzovať v depozitných žilách, začnú sa vytvárať smaragdy.
V ložiskách pegmatitu je kľúčovou zložkou pri tvorbe smaragdov magma namiesto hydrotermálnych tekutín. Keď magma ochladí, prvky zostanú v roztoku zostávajúcej tekutiny. Keď zostanú správne prvky a nastanú optimálne podmienky, ako je chladenie, vytvoria sa smaragdy.
V týchto prostrediach sa teploty pohybujú približne od 750 do 930 stupňov Fahrenheita pri tlakoch od jedného do troch kilobarov (asi 7,5 až 21,75 ton tlaku na štvorcový palec). Chladenie trvá dlho: prírodné smaragdy sa dnes vytvorili pred stovkami miliónov rokov.
Existujú dva hlavné typy prostredí tvorby syntetických smaragdov, hydrotermálne a rast toku. Hydrotermálna metóda spočíva v pestovaní smaragdovej dyhy nad berylom v kyslom prostredí a na „živinu“ bohatú na kremík. The chemikálie sa zahrievajú na približne 930 až 1112 stupňov Fahrenheita pri tlakoch 700 až 1400 kilobarov (5076 až 10150 ton tlaku na štvorcový palec). Kyslé prostredie bráni chrómu v separácii z rastového média a živina bohatá na kremík sa udržuje pred ostatnými chemikáliami, aby zabránil spomaleniu rastu smaragdov.
Fluxové rastové smaragdy zahŕňajú pestovanie syntetického smaragdu nad bezfarebným berylom zo „očného kryštálu“. Molybdenany, volfráty a vanadáty sa používajú na vytvorenie „tavidla“. Tieto materiály sú roztavené. Beryl sa otáča a umiestni do kontaktu s „rotujúcou zónou tavenia“ a potom sa odstráni. Toto syntetizuje beryl. Pri tejto pestovateľskej metóde sa často tvoria inkluzie podobné perám.