地球在第二个地质年代的元古宙晚期（距今约十几亿年）。这个时期里地壳继续发生强烈变化，某些比较稳定的区域已有大量成分复杂的片麻岩石出现。藻类和菌类开始繁盛，地层中已有低等生物的化石存在，但沉积岩中没有生物化石。也有大量含镁质、碳酸盐集中的白云岩沉积，构成玉石的主要物质源之一。也称白云岩沉积阶段。
当地球进入第三个地质年代显生宙，距今约5.7亿年的寒武纪起，地壳相当稳定，陆地下沉，北半球大部被海水淹没。到4.38亿年前的奥陶纪，白云岩被繁盛的生物群覆盖，侵入，开始向具有生物性的化石转变。这个时期里，称为玉石变质阶段。
距今约4.1亿年的志留纪，因“华力西运动”，造成地表区域强烈的褶皱断裂活动和岩浆活动，欧亚交界的乌拉尔地槽、中亚哈萨克地槽及中国的昆仑山、祁连山、南秦岭、大兴安岭等地槽褶皱回返，形成巨大山系。白云岩沉积岩在岩浆的作用下成为白云石大理岩。
到约2.5亿年前古生代最后一个纪的二叠系时期，在300—350摄氏度左右，2.5千巴以下和一定的扭压引力作用下，沿断裂带有中酸性侵入岩和残留古生物侵入白云石大理岩，形成透辉石化、镁橄榄石化和透闪石化蚀变，成为玉石形成的物质条件之一。称作玉石交代蚀变阶段，玉石完全形成含生物的有机石化。同时标志着古生代的结束。
地球进入中生界，大约2.5亿年前的三叠系至1.5亿年前的侏罗系时期地质构造变化比较小，地球气候温暖而湿润，我国的昆仑山、祁连山、南秦岭、大兴安岭一线的地质层有机石化岩石经炭、酸、钙变质使透辉石化、镁橄榄石化和透闪石化中的生物（云母），开始对化石发生稳定、繁盛的生物解理时期。玉石也由透闪石化向“有机矿物质” 透闪石转化的变性时期。
中生界第三个纪的白垩系开始时期约1.35亿年前，造山运动非常剧烈，我国的其他山脉都在这个时期形成，而昆仑山、祁连山、南秦岭、大兴安岭的地质构造相对稳定。透闪石化中的生物有机性基本形成。
白垩系末期，约于6500万年前。这个时期里，地球内部压力变化强烈，造成地球多数区域岩浆大量喷发，我国的南阳、南秦岭、祁连山地质沉积岩石受火山高温熔炼，熔岩流动改变了元古宙时期形成的地质构造，造成二叠系时期形成的透辉石化、镁橄榄石化和透闪石化中的生物“云母”大量死亡，完全成为了新生界到今天我们所能看到的透闪石、橄榄石及绿松石、辉绿石、水镁石等二次形成的“无机矿物质”。这一时期是玉石和玉性质根本不同的决定性分水领，在透闪石中仍然有寒武纪时期的生物云母生存并且继续解理透闪石。
昆仑山和大兴安岭地质沉积岩层中的有机矿物质受火山的影响小，在“华力西运动”和“白垩系”过程中，地槽褶皱造成昆仑山北端的喀拉塔格山和大兴安岭辽东台隆营口至宽甸古隆起的西端区域内，集中了由元古宙地质构造形成的地层玉石矿床，由于火山形成的硅质岩、透闪石保持着生物（云母）的有机性质进入新生界。
约开始于6 500万年前地球进入新生界，直到今天。在这个时期里，曾发生多次冰川作用。含有二氧化硅 ；氧化铝 ；三氯化二铁；氧化镁；氧化锰 ；氧化钙等矿物质元素的透闪石在元古生物（云母）的解离过程中形成了昆仑山脉的新疆和田地区的和阗玉；大兴安岭山脉西南辽宁形成了岫岩玉石。只有和阗玉是生物（云母）对透闪石的解理形成的“有机的第三矿物质”，是真真意义上的玉！而岫岩玉是生物(云母)对透闪石没有完全解理的玉石；河南独山玉石、陕西的蓝田玉石、甘肃的祁连玉石是经火山高温熔炼的矿物质熔岩内含透闪石的蛇纹石“玉”石。