Färgen i ametist kommer från färgcentra i kvarts. Dessa skapas när spårmängder av järn bestrålas ( från den naturliga strålningen i stenarna).
Den lila färgen i spökstadsglas kommer från små mängder mangan i glaset när det har utsatts för ultraviolett ljus. Manganet användes som en klargörande ingrediens i glas från 1860 till 1915. Dessförinnan användes bly och därefter används selen.
Kvarts innehåller vanligen spår av järn ( i storleksordningen 10- till 100-delar per miljon järn). En del av detta järn sitter på platser som normalt upptas av kisel och en del är interstitiell ( på platser där det normalt inte finns en atom). Järnet befinner sig vanligtvis i valenstillståndet +3.
Gammastrålning ( från kärnsönderfall i de omgivande bergarterna ) kan slå ut en elektron från en plats i järngitteret och deponera elektronen i ett interstitiellt järn. Detta +4 järn absorberar vissa våglängder (357 och 545 nanometer) av ljus som orsakar ametistfärgen. Man måste ha kvarts som innehåller rätt mängd järn och som sedan utsätts för tillräckligt mycket naturlig strålning för att färgcentrumen ska bildas.
Färgen hos ametist har visat sig bero på att trevärt järn (Fe+3) genom bestrålning ersätter kisel i strukturen, i närvaro av spårämnen med stor jonisk radie, och i viss utsträckning kan ametistfärgen naturligt bero på förskjutning av övergångselementen även om järnkoncentrationen är låg.
Ametist förekommer i primära nyanser från en ljusrosaviolett till en djup lila. Ametist kan uppvisa en eller båda sekundära nyanser, röd och blå. De bästa sorterna av ametist finns i Sibirien, Sri Lanka, Brasilien och Fjärran Östern. Den idealiska sorten kallas ”Deep Siberian” och har en primär lila nyans på cirka 75-80 %, med 15-20 % blå och (beroende på ljuskälla) röda sekundära nyanser.