Opal är gjord av hydratiserad kiseldioxid, eller kiseldioxid. Dess vatteninnehåll varierar. Naturliga opaler finns i två varianter. Vanliga opaler är enfärgade och de kan vara transparenta, vita, röda eller svarta. Den andra sorten, opal av ädelstenkvalitet, kallas dyrbar opal. Dyrbara opaler är kända för sitt färgspel, regnbågen som skimrar när den vrids i ljuset. Forskare som arbetar med att skapa opaler i labbet försöker fånga denna svårfångade kvalitet och återskapa skönheten i naturliga dyrbara opaler. Tre kategorier av opaler skapas i labbet: imitation, syntetisk och artificiellt odlad.
Det enda kravet för att ett material ska vara en framgångsrik imitation är att se ut som naturlig opal. John Slocum uppfann en imitationopal känd som Slocum Stone, eller opal essens, 1974. Stenen är gjord av glas med bitar av metallfolie som skapar den eld som är karakteristisk för opal. Opalite är en annan imitation som är gjord av plast. Det är mjukare än naturlig opal och uppvisar ödla-hud iridescens, ett skalliknande mönster som ligger nära utseendet på naturlig opal men fortfarande är märkbart annorlunda.
Den grundläggande processen för opalsyntes består av tre steg. För det första skapar forskare små kiselsfärer. Därefter ordnar de sfärerna i ett gittermönster för att imitera strukturen hos dyrbar opal. Slutligen fyller de porerna i strukturen med kiselgel och härdar den. Processen kan ta mer än ett år. Resultatet är en hydratiserad kiseldioxidprodukt som uppvisar iridescens och har ett liknande utseende som för naturlig opal. Den svåraste delen av opalsyntesen är att återskapa regnbågens eld av naturligt dyrbar opal. Pierre Gilson skapade den första syntetiska opalen 1974, och de tidiga försöken hade band av iriserande snarare än gnistrar. Forskare justerade processen och skapade irriterande ödla-hud.
På 1980-talet började opalfotografen och historikern Len Cram experimentera med nya sätt att växa opaler. Efter att ha hört berättelser om opaliserade skelett och staketstolpar runt opalgruvor tvivlade Cram på den traditionella förklaringen av opalbildning. Andra antog att kiseldioxid fylldes i fickorna i marken och härdades till opal under hundratals år. Cram trodde att opaler växte snabbare. Han trodde att opaler bildades av kemiska reaktioner som involverade föreningar i smutsen. Cram har skapat sin egen process för att skapa opaler baserade på denna teori. Han blandar opal smuts med flytande elektrolyter, och inom månader växer han opaler som är visuellt oskiljbara från naturliga opaler.