Khoáng sản được hình thành bởi các quá trình hữu cơ, kết tinh, nóng chảy và biến đổi tinh thể xảy ra ở trạng thái rắn của khoáng vật. Các biến đổi tinh thể thường xảy ra với sự thay đổi áp suất hoặc nhiệt độ trong vật liệu xung quanh mỏ khoáng .
Các khoáng chất đôi khi hình thành do các thành phần phân tử của chúng, chẳng hạn như canxi, được sinh vật hấp thụ. Một ví dụ về điều này là các tế bào xương cụt kết hợp canxi cacbonat vào bộ xương của chúng. Các khoáng chất đôi khi hình thành bằng cách tập hợp lại với nhau trong chất lỏng để tạo nên các tinh thể. Các khoáng chất mới cũng có thể được tổng hợp bên trong đá lửa nguội. Hầu hết các khoáng chất được tìm thấy trên vỏ Trái đất đều được hình thành theo cách này.
