Kolor w ametystach pochodzi z kolorowych centrów w kwarcu. Są one tworzone, gdy śladowe ilości żelaza są napromieniowane (z naturalnego promieniowania w skałach).
Fioletowy kolor w szkle ghost town pochodzi od niewielkich ilości manganu w szkle, gdy zostało ono wystawione na działanie światła ultrafioletowego. Mangan był używany jako składnik klarujący w szkle od 1860 do 1915 roku. Wcześniej używano ołowiu, a następnie selenu.
Kwarc będzie powszechnie zawierał śladowe ilości żelaza (w zakresie od 10’s do 100’s części na milion żelaza). Niektóre z tego żelaza siedzi w miejscach normalnie zajmowanych przez krzemu, a niektóre jest międzywęzłowe (w miejscach, gdzie normalnie nie ma atomu). Żelazo jest zazwyczaj w stanie walencyjnym +3.
Promieniowanie gamma ( z rozpadu jądrowego w otaczających skałach ) może wybić elektron z miejsca sieci żelaznej i zdeponować elektron w międzywęzłowym żelazie. To +4 żelazo absorbuje pewne długości fali (357 i 545 nanometrów) światła powodując kolor ametystu. Musisz mieć kwarc, który zawiera odpowiednie ilości żelaza, a następnie jest poddawany wystarczającej ilości naturalnego promieniowania, aby spowodować centra kolorów, aby utworzyć.
Zademonstrowano, że kolor ametystu wynika z zastąpienia przez napromieniowanie trójwartościowego żelaza (Fe+3) dla krzemu w strukturze, w obecności pierwiastków śladowych o dużym promieniu jonowym, a do pewnego stopnia kolor ametystu może naturalnie wynikać z przemieszczenia pierwiastków przejściowych, nawet jeśli stężenie żelaza jest niskie.
Ametyst występuje w podstawowych odcieniach od jasnoróżowego fioletu do głębokiego fioletu. Ametyst może wykazywać jeden lub oba drugorzędne odcienie, czerwony i niebieski. Najlepsze odmiany ametystu można znaleźć na Syberii, Sri Lance, w Brazylii i na dalekim wschodzie. Idealny gatunek jest nazywany „Deep Siberian” i ma pierwotny fioletowy odcień około 75-80%, z 15-20% niebieskim i (w zależności od źródła światła) czerwonym wtórnym odcieniem.
.