Culoarea din ametist provine de la centrele de culoare din cuarț. Aceștia sunt creați atunci când urme de fier sunt iradiate ( din radiațiile naturale din roci).
Culoarea purpurie din sticla ghost town provine din cantități mici de mangan din sticlă atunci când aceasta a fost expusă la lumina ultravioletă. Manganul a fost folosit ca ingredient de clarificare în sticlă între 1860 și 1915. Înainte de aceasta, se folosea plumbul, iar ulterior se folosește seleniul.
Cuarțul va conține în mod obișnuit urme de fier ( în intervalul de la 10 la 100 de părți pe milion de fier). O parte din acest fier se află în locurile ocupate în mod normal de siliciu, iar o parte este interstițială ( în locurile în care în mod normal nu există un atom). De obicei, fierul se află în starea de valență +3.
Radiațiile cu raze gamma ( provenite din dezintegrarea nucleară din rocile înconjurătoare ) pot lovi un electron dintr-un sit al rețelei de fier și pot depune electronul într-un fier interstițial. Acest fier +4 absoarbe anumite lungimi de undă (357 și 545 nanometri) de lumină, cauzând culoarea ametistului. Trebuie să aveți cuarț care să conțină cantitățile potrivite de fier și apoi să fie supus la suficiente radiații naturale pentru a determina formarea centrelor de culoare.
Culoarea ametistului s-a demonstrat că rezultă din înlocuirea prin iradiere a fierului trivalent (Fe+3) cu siliciu în structură, în prezența unor oligoelemente cu rază ionică mare și, într-o anumită măsură, culoarea ametistului poate rezulta în mod natural din deplasarea elementelor de tranziție chiar dacă concentrația de fier este scăzută.
Ametistul apare în nuanțe primare de la un violet roz deschis la un violet intens. Ametistul poate prezenta una sau ambele nuanțe secundare, roșu și albastru. Cele mai bune varietăți de ametist pot fi găsite în Siberia, Sri Lanka, Brazilia și Orientul Îndepărtat. Calitatea ideală se numește „Deep Siberian” și are o nuanță purpurie primară de aproximativ 75-80%, cu 15-20% de nuanțe secundare albastre și (în funcție de sursa de lumină) roșii.
.