几个世纪以来，科学家们都在苦心研究地球内形成宝石等矿物的天然过程和条件，直到20世纪，这项研究才获得了突破性的进展,科学家们发现，形成宝石的几项主要因素是可用的化学元素、温度、压力、时间和空间。
绿松石的形成发生在地表下接近正常温度的压力中，它生成过程中的重要媒介是雨水，当雨水下落并渗入地下时，挟带着的一些化学物质变为弱酸性。经过足够的时间孕育后，这些水会溶解岩石。溶解的岩石必须是含铜矿岩石，而且溶解要先流经某些含可溶解的稀有磷元素的岩石。当含有铜、铝、磷的特殊水溶液达到饱和程度时，这些化学元素会以新矿物的面貌沉积在岩石的缝隙和凹洞中，绿松石矿床就这样形成了，地质上称为外生淋滤成因。
符合这些条件的岩石可能是一些酸性的火山喷出岩和含副矿物磷灰石的花岗岩，也可能是含磷的沉积岩和沉积变质岩。
在地形上，符合这些条件并能够成为绿松石矿床供开采的地区并不多见。有趣的是，在一些绿松石矿床下面，还可以找到含铜、含金的多金属矿床。
地质学家们根据是否具有多金属矿床，而将绿松石矿床分为两大类:
一类是只具有分散金属矿化的绿松石富集带;一类是具有强烈金属矿化，在其上部发育的次生硫化物富集带。但优质绿松石通常产在前一类富集带中。
总之，关于绿松石的成因有多种不同的认识。如“热液说”、“热液交代说”、“风化淋滤说”等等。
有人曾认为，松石形成条件非常苛刻，需要极高的温度和极大的压力，历经亿万年的演变和大自然的鬼斧神工，才能“修成正果”
然而大多数人认为松石不是在高温、高压下形成的。有人认为是在热液作用下形成的;也有人认为是在热液交代作用下形成的;还有许多人认为是在外生条件下形成的。
实际上，松石矿的形成受多种因素制约。松石矿一般分布在有含铜硫化物、含磷层或含磷灰石矿物及围岩铝质含量较高的地区。主要是在近地表面的氧化带内，经风化淋滤作用而形成，湖北等地的松石就是这样形成的。松石矿体呈结核状及壳状者居多，是其因低温、低压下风化淋滤作用形成的证据。
自然界十分复杂，松石形成的环境并不相同，组成也不相同。各地的松石成因可能也不一样，比如白松石的成因就是一个难解的有趣之谜。
有些松石矿与热液作用可能有关，但至今还没有发现与高温高压作用有关的松石矿体，可见有一些松石矿的成因尚为待解之谜。
绿松石产在近地表处，深度一般不超过30米。开采时通常要先开出小竖井和水平坑道，用炸药将岩石疏松，用铁锤敲下来，再用吊捅提升到地表。绿松石常产在岩石断裂处，岩层间和褶皱等处，寻找绿松石需要请有挖矿经验的老工人作向导。对于浅层的矿床，一般用露天切槽或浅井来开采。绿松石的开采手段是原始的，一般不需要那些大型的、贵重的矿山设备。
