Az ametiszt színe a kvarcban lévő színcentrumokból ered. Ezek akkor jönnek létre, amikor nyomokban vasat sugároznak be ( a kőzetekben lévő természetes sugárzásból).
A szellemvárosi üveg lila színe az üvegben lévő kis mennyiségű mangánból származik, amikor az üveg ultraibolya fénynek van kitéve. A mangánt 1860 és 1915 között az üvegben tisztítószerként használták. Ezt megelőzően ólmot, később pedig szelént használtak.
A kvarc általában nyomokban tartalmaz vasat ( 10 és 100 milliomodrész közötti vastartalom). Ennek a vasnak egy része a szilícium által normális esetben elfoglalt helyeken helyezkedik el, egy része pedig interstitiális ( olyan helyeken, ahol normális esetben nincs atom). A vas általában a +3 valenciaállapotban van.
A gammasugárzás ( a környező kőzetekben bekövetkező magbomlásból ) képes kiütni egy elektront egy vasrács helyéről, és az elektront egy interstitiális vasban helyezi el. Ez a +4 vas bizonyos hullámhosszúságú (357 és 545 nanométer) fényt elnyel, ami az ametiszt színét okozza. Olyan kvarcra van szükség, amely megfelelő mennyiségű vasat tartalmaz, majd elegendő természetes sugárzásnak van kitéve ahhoz, hogy a színcentrumok kialakuljanak.
Az ametiszt színe bizonyítottan a szerkezetben lévő szilícium háromértékű vas (Fe+3) sugárzás általi helyettesítéséből származik, nagy ionrádiuszú nyomelemek jelenlétében, és bizonyos mértékig az ametiszt színe természetesen az átmeneti elemek kiszorításából is származhat, még akkor is, ha a vaskoncentráció alacsony.
Az ametiszt a halvány rózsaszínes lilától a mély liláig terjedő alapárnyalatokban fordul elő. Az ametiszt mutathat egy vagy mindkét másodlagos árnyalatot, a vöröset és a kéket. Az ametiszt legjobb fajtái Szibériában, Sri Lankán, Brazíliában és a Távol-Keleten találhatók. Az ideális minőséget “Deep Siberian”-nak nevezik, és 75-80% körüli elsődleges lila árnyalattal rendelkezik, 15-20% kék és (a fényforrástól függően) vörös másodlagos árnyalattal.