Hổ phách được hình thành do quá trình hóa thạch của nhựa thông do quá trình oxy hóa và trùng hợp. Nhựa là một phần tự nhiên của thực vật thường được tiết ra như một cơ chế bảo vệ. Không có một cây nào chịu trách nhiệm hình thành hổ phách.
Trái với suy nghĩ của nhiều người, hổ phách không phải là nhựa cây đã hóa thạch. Nó là nhựa, là một chất hữu cơ vô định hình bán rắn. Nó có cấu trúc dựa trên các đơn vị isoprene C5H8 được liên kết. Thực vật tiết ra nhựa trong túi và ống thông qua các tế bào biểu mô của chúng.
Khi côn trùng và nấm ăn cây, nó sẽ tiết ra nhựa như một cơ chế bảo vệ để bẫy các dạng sống săn mồi. Nhựa cũng có đặc tính chữa bệnh giúp chữa trị các chi bị thương.
Điều kiện rừng tự nhiên khiến các phần terpenoid dễ bay hơi trong nhựa bay hơi. Nếu các phân đoạn terpenoid không bay hơi đủ mạnh để chịu được sự suy thoái và điều kiện môi trường, thì nhựa sẽ hóa thạch. Các yếu tố góp phần làm phân hủy nhựa bao gồm ánh sáng mặt trời, mưa, các tác nhân sinh học, nấm và vi khuẩn.
Áp suất và nhiệt độ cao gây ra bởi lớp trầm tích phủ lên trước tiên sẽ biến nhựa thành copal. Thông thường, nó được kết hợp vào trầm tích và đất. Trải qua hàng triệu năm, nó biến đổi thành đá sa thạch và đá phiến sét.
Theo Đại học bang Emporia, phần lớn hổ phách được phát hiện là từ đá trầm tích kỷ Phấn trắng và kỷ Đệ tam. Điều này có nghĩa là nó có tuổi đời từ 30 đến 90 triệu năm.