Smaragder är en grön till grönblå sort av pärlarten beryl [Be3Al2 (Si6O18)]. Dess färg kan komma från små mängder av antingen krom eller vanadin. De är en hård men spröd pärla, eftersom brister är vanliga i deras bildning. Smaragder bildas både naturligt och genom konstgjorda förhållanden. Konstgjorda smaragder kallas ibland "skapade" smaragder. Smaragdfyndigheter finns i North Carolina och Kalifornien i USA samt Columbia, Brasilien, Algeriet och Uralbergen. Vanliga sorter av smaragd inkluderar stjärnsmaragd, colombiansk smaragd, zambisk smaragd, kattens smaragd, Trapiche smaragd och den brasilianska smaragden. Vanliga mineraler som bildas bredvid smaragder är kvarts, fältspat och kalcit.
Naturliga smaragder bildas i antingen pegmatitavlagringar eller hydrotermiska vener i metamorfa miljöer. I en hydrotermisk ven har hydrotermiska vätskor rymt från magma djupare i jordskorpan. När dessa vätskor innehåller de specifika elementen som finns i smaragder (som beryllium) och börjar svalna i deponeringsår, börjar smaragder bildas.
I pegmatitavlagringar är magma istället för hydrotermiska vätskor nyckelkomponenten i smaragdbildning. När magma svalnar förblir element kvar i lösningen av vätskan som finns kvar. När rätt element kvarstår och optimala förhållanden som kylning är på plats, bildas smaragder.
I dessa miljöer ligger temperaturerna på cirka 750 till 930 grader Fahrenheit under tryck som uppgår till en till tre kilobar (cirka 7,5 till 21,75 ton tryck per kvadrattum). Kylning tar långa perioder: naturliga smaragder bildades idag för hundratals miljoner år sedan.
Det finns två huvudtyper av syntetiska smaragdbildningsmiljöer, hydrotermisk och flödestillväxt. Den hydrotermiska metoden innebär att odla en faner av smaragd över en beryl i en sur miljö och ett kiselrikt "näringsämne". De kemikalier värms upp cirka 930 till 1112 grader Fahrenheit vid tryck på 700 till 1400 kilobar (5076 till 10150 ton tryck per Kvadrattum). Den sura miljön hindrar krom från att separeras från odlingsmediet och det kiselrika näringsämnet hålls från de andra kemikalierna för att hindra smaragdernas tillväxt.
Flux-tillväxt smaragder involverar odling av en syntetisk smaragd över en färglös "frökristall" beryl. Molybdat, volframater och vanadater används för att bilda ett "flöde". Dessa material smälts. En beryl roteras och placeras i kontakt med en "roterande smältzon" och avlägsnas sedan. Detta syntetiserar berylen. Wispy fjäderliknande inneslutningar bildas ofta i denna odlingsmetod.