I minerali sono il risultato di una serie di reazioni chimico-fisiche che si possono riassumere nel processo di cristallizzazione, cioè nel passaggio da un insieme di atomi disordinati a porzioni di materia rigorosamente ordinata.

Ogni specie minerale dipende, perciò, dalle caratteristiche dell’ambiente naturale in cui si forma: temperatura, pressione e concentrazione dei diversi elementi chimici presenti. La presenza di un minerale, quindi, fornisce informazioni sull’ambiente di formazione della porzione di crosta terrestre che lo contiene. Vediamo quali sono i principali processi di formazione di un minerale.

• Cristallizzazione per raffreddamento di un materiale fuso (per esempio la lava eruttata da un vulcano). Gli atomi o i gruppi di atomi si aggregano per formare i reticoli cristallini tipici dei composti chimici che possono formarsi a seconda della natura del fuso.
• Precipitazione  da soluzioni acquose calde in via di raffreddamento. Al diminuire della temperatura, si formano via via cristalli di specie mineralogiche diverse, a seconda della composizione chimica della soluzione.
• Sublimazione di vapori caldi. Le esalazioni vulcaniche, per esempio, possono determinare la formazione di cristalli su superfici relativamente fredde vicine alla zona di fuoriuscita dei vapori (figura ►9).
• Evaporazione di soluzioni acquose, soprattutto acque marine.
• Attività biologica, che porta alla costruzione di gusci o apparati scheletrici.
• Trasformazioni allo stato solido di minerali già esistenti prodotte da variazioni di temperatura o di pressione (o di entrambe). Tali variazioni generano profondi cambiamenti e danno origine a specie mineralogiche diverse da quelle di partenza: sono diffuse soprattutto in profondità, entro la crosta.