玛瑙的历史十分遥远，大约在一亿年以前，地下岩浆由于地壳的变动而大量喷出,熔岩冷却时，蒸气和其他气体形成气泡。气泡在岩石冻结时被封起来而形成许多洞孔。很久以后，洞孔浸入含有二氧化硅的溶液凝结成硅胶。含铁岩石的可熔成份进入硅胶，最后二氧化硅结晶为玛瑙。

晶洞，或称晶球，是一种在美国、巴西和墨西哥比较常见的地质构成，其实质上是岩石内部的气泡晶体构成，一般内部含有石英晶体和/或玉髓沉积，晶球的外部为石灰石或相关岩石。其他完全由晶体填充的被称作矿瘤。

地质学家目前为止对晶洞形成还没有广泛认同的理论，但相信晶洞可以在任何埋藏的空腔内形成。这些空腔可以是火成岩中的气泡、树根下的空穴，甚至动物挖的地洞。经过漫长时间，空腔的外壁变硬，溶解的矽酸盐和/或方解石沉积到内壁。再经过漫长的时间，缓慢渗入的矿物使得晶体在空腔内部结晶。随后，经过数百万年，晶球随着地质运动回到地质表层。

玛瑙晶洞尺寸大约为2-4厘米左右，每盒晶洞大小和品相会存在一些差异，每盒的净重量大约为1300-1400克。