De kleur in amethist komt van kleurcentra in de kwarts. Deze ontstaan wanneer sporen van ijzer worden bestraald (door de natuurlijke straling in de rotsen).
De paarse kleur in ghost town glas komt van kleine hoeveelheden mangaan in het glas wanneer het is blootgesteld aan ultraviolet licht. Het mangaan werd gebruikt als klaringsmiddel in glas van 1860 tot 1915. Daarvóór werd lood gebruikt, en daarna selenium.
Kwarts zal gewoonlijk sporen van ijzer bevatten (in het bereik van 10’s tot 100’s delen per miljoen ijzer). Een deel van dit ijzer zit op plaatsen waar normaal silicium zit en een deel zit interstitium (op plaatsen waar normaal geen atoom zit). Het ijzer bevindt zich gewoonlijk in de valentietoestand +3.
Gammastraling (afkomstig van kernverval in de omringende gesteenten) kan een elektron uit een ijzerroosterplaats slaan en het elektron in een interstitieel ijzer deponeren. Dit +4 ijzer absorbeert bepaalde golflengtes (357 en 545 nanometer) van licht waardoor de amethistkleur ontstaat. Je moet kwarts hebben dat de juiste hoeveelheden ijzer bevat en vervolgens wordt blootgesteld aan voldoende natuurlijke straling om de kleurcentra te doen ontstaan.
De kleur van amethist is aangetoond het resultaat te zijn van substitutie door bestraling van driewaardig ijzer (Fe+3) voor silicium in de structuur, in aanwezigheid van sporenelementen met een grote ionische straal, en, tot op zekere hoogte, kan de amethistkleur natuurlijk het resultaat zijn van verplaatsing van overgangselementen, zelfs als de ijzerconcentratie laag is.
Amethyst komt voor in primaire tinten van een lichtroze violet tot een diep paars. Amethist kan een of beide secundaire tinten vertonen, rood en blauw. De beste soorten amethist komen voor in Siberië, Sri Lanka, Brazilië en het Verre Oosten. De ideale kwaliteit wordt “Deep Siberian” genoemd en heeft een primair paarse tint van ongeveer 75-80%, met 15-20% blauwe en (afhankelijk van de lichtbron) rode secundaire tinten.