合成寶石在化學和結構上與自然界中發現的寶石相同。 相比之下，仿製寶石是看起來與特定寶石相似的寶石。 有幾個基本過程可以生產各種寶石。 合成寶石包括石榴石、尖晶石、祖母綠、藍寶石和鑽石。 這些寶石中的大多數都是為製作珠寶而生產的。 鑽石用作磨料，而紅寶石和石榴石用於激光。
第一種用於珠寶的合成寶石是祖母綠。 其製造過程是專有的並保密，但可能涉及助熔劑生長方法，其中氧化鋁和鈹的矽酸鹽以及添加的用於著色的鉻被熔化在一起。 祖母綠從熔劑中結晶出來。 用這個過程生產石頭可能需要一年時間。
Verneuil 或火焰熔煉工藝用於生產藍寶石和紅寶石。 它需要大量的氫氣和氧氣，因此消耗大量的能量。 這個過程包括用氫氧火焰加熱晶種，直到表面變成液體。 人工智能等動力原材料2O3 藍寶石是仔細添加的。 當原材料熔化時，晶種慢慢從火焰中抽出，使離火焰最遠的液體凝固。 最靠近火焰的一端仍然是液態的，可以準備更多的原材料。 最終結果是形成棒狀晶體。 通過在原材料中添加少量各種金屬離子來產生各種顏色。 紅寶石是通過用鉻原子取代 0.1% 的鋁離子而形成的。
尖晶石，一種無色合成胚芽（MgAI2O4), 由 Verneuil 工藝製成。 與藍寶石一起，尖晶石被工業用來提供廣泛的顏色，用作誕生石和戒指。 通過添加相同的金屬離子產生的顏色在尖晶石中會與在藍寶石中不同。
合成鑽石因其硬度而被用於工業。 金剛石的應用包括切割、拋光、研磨和鑽孔。 一些常見用途是切割和打磨花崗岩，用於建築施工、鑽井和打磨有色金屬合金。 此外，正在開發將金剛石沉積在表面上以提供清晰、堅硬、耐刮擦表面的工藝。
當元素碳或石墨隨著時間的推移受到壓力和熱量時，就會形成鑽石。 要在工廠車間製造鑽石，需要結合石墨和金屬催化劑，然後在高溫（高達 1,500 °C）下將它們壓在一起。 鑽石的大小和質量通過調整時間、壓力和/或熱量來控制。 大型碳化鎢模具用於在合理的時間內獲得形成金剛石所需的高壓。 這些模具寬達 2 米，厚達 20 厘米，類似於一個大甜甜圈。 石墨和催化劑的混合物被放置在陶瓷墊圈中，錐形活塞從上方和下方擠壓。 指定時間後，將裝有鑽石的墊圈從壓機中取出。 墊圈被拆開，含金剛石的石墨經受一系列旨在消化除金剛石以外的所有材料的試劑。 使用的反應物是強效試劑，是嚴重燒傷和呼吸損傷的潛在來源。 寶石級鑽石可能以相同的方式生產，但所需的長時間壓制使這一過程的成本高得令人望而卻步。
鑽石製造帶來的危害包括可能接觸大量高反應性酸和腐蝕性試劑、噪音、陶瓷墊圈成型和破裂產生的灰塵，以及接觸金屬灰塵。 另一個潛在的危險是由大塊硬質合金模具的故障造成的。 在可變次數的使用之後，模具失效，如果模具沒有被隔離，則造成創傷危險。 對製造的鑽石進行分類和分級時會出現人體工程學問題。 它們的體積小，使這是一項乏味且重複的工作。