Se visitar uma exposição de minerais num museu de história natural, verá que os cristais tendem a crescer em cavidades rochosas ocas, como se fossem casas de cristal esculpidas com precisão. Estas cavidades rochosas repletas de cristais são designadas por cavidades cristalinas. O espaço original da cavidade cristalina é geralmente criado por contracção durante o arrefecimento da magma, ou pode ser o resultado da libertação de grandes quantidades de gás durante a solidificação da magma, ou ainda, de cavidades deixadas após a dissolução parcial da rocha. Um espaço aberto e livre é necessário para que os cristais possam crescer, mas isso não é suficiente; "até uma cozinheira habilidosa não consegue cozinhar sem arroz". O crescimento dos minerais também requer uma base material. Após a formação da cavidade cristalina, se ocorrer a infiltração de fluidos hidrotermais contendo minerais, quando a temperatura e a pressão diminuem e a solução fica supersaturada, os minerais cristalizam e precipitam progressivamente.
Quando fluidos hidrotermais ricos em silício entram na cavidade cristalina, se a cavidade for relativamente fria e a diferença de temperatura com os fluidos for muito grande, o grau de supersaturação na borda da cavidade será muito elevado no início, o que facilita a formação de numerosos "núcleos" de cristais pequenos em curto espaço de tempo e o seu crescimento estável e contínuo. Podemos imaginar que, com tantos núcleos de cristais pequenos a crescerem simultaneamente ao longo das paredes da cavidade, estes acabarão por entrar em contacto uns com os outros e deixarão de crescer. Assim, os primeiros cristais a formar-se, localizados na borda da cavidade cristalina, são muitas vezes ágatas - agregados de quartzo amorfo. À medida que o processo de cristalização avança para o centro da cavidade cristalina, a temperatura gradualmente diminui e a supersaturação diminui, o que favorece o crescimento contínuo de núcleos de cristais maiores, dando origem a cristais de quartzo hexagonais com pontas pontudas. Como cada cristal tem faces brilhantes com diferentes ângulos, a reflexão destas pequenas faces no interior da cavidade cristalina é muito bonita, como estrelas cintilantes no céu noturno.
Nos mesmos cristais, os cristais que crescem em diferentes fases de desenvolvimento têm tamanhos significativamente diferentes. Se os fluidos hidrotermais ainda contiverem vestígios de iões de ferro trivalentes, quando o ferro entra na rede cristalina, o cristal assume uma cor violeta nobre e bonita, como os geodes de ametista frequentemente encontrados no Brasil e no Uruguai. À medida que os cristais crescem, a concentração de minerais no fluido hidrotermal diminui gradualmente até desaparecer. Sem o "alimento" dos minerais, os cristais deixam de crescer. Por isso, o centro dos cristais é muitas vezes vazio. A forma original do geode é uma esfera ou elipsoide oca, que é dividida em dois após a extração. Desta forma, podemos ver claramente os belos cristais escondidos no interior do geode e, ao mesmo tempo, compreender o processo de formação do geode com base na estratificação observada.