若你去自然博物館参观矿物展览，会发现水晶通常生长在空心的岩洞中，宛如一座精心雕刻的水晶屋。这种布满晶体的岩洞被称为晶洞。晶洞的原始空间通常是在岩浆冷却过程中因体积收缩而形成的，也可能是岩浆凝固时大量气体逸出的结果，或是岩石被局部溶解后留下的空洞。开阔的自由空间是晶体生长的必要条件，但仅有空间是不够的，“巧妇难为无米之炊”，矿物生长还必须有一定的物质基础。在晶洞形成后，如果含矿热液灌入，当温度、压力下降导致溶液过饱和时，相应的矿物晶体就会陆续结晶沉淀。
当高温含硅热液灌入晶洞时，如果晶洞本身相对较冷，与热液的温度差异很大，则矿液在晶洞边缘的过饱和度最初会非常大，很容易在短时间内形成许多细小的"晶核"，并能稳定、持续地生长。可以想象，如此众多的微小晶核同时沿着洞壁生长，很快就会相互接触而无法继续生长。因此，最早形成的、位于晶洞边缘的往往是玛瑙——隐晶石英的集合体。随着结晶作用逐渐向晶洞中心进行，温度梯度和过饱和度都在下降，结晶速度相对放缓，此时特别适合较大晶核的持续生长，长出的就是带锥形尖端的六方柱状水晶。由于每个晶体都有不同角度的闪亮晶面，光照下晶洞中的这些小晶面反射出的光芒宛如夜空中闪烁的繁星，非常漂亮。
同一个晶洞中，在不同发育阶段生长的晶体大小有明显差异。假如矿物热液中还含有微量的三价铁离子，当铁离子进入水晶晶格时，水晶就会呈现高贵、漂亮的紫罗兰色，如市场上常见的巴西、乌拉圭出产的紫水晶洞。随着晶体不断生长，热液中的成矿物质浓度逐渐减少，直至耗尽。晶体没有了"营养物质"的补给，自然就会停止生长。因此，晶洞的中央往往是空的。晶洞最原始的形态是空心的球体或椭球体，开采后一分为二。这样，我们就能清楚地看到深藏于晶洞内的漂亮晶体，同时，也可以根据所观察到的分层结构来了解晶洞的形成过程。