Mélyen, a Yellowstone kaldera gejzírei és termálvízforrásai alatt egy, a Föld köpenyében kialakult magmakamra fekszik. Ahogy a magma megindul a felszín felé, kristályosodni kezd, s így fiatal, forró vulkáni kőzetek jönnek létre. Az ezen kőzetekből felszabaduló hő a felszín felé tereli a talajvizet. A víz hűlésével az ionok ásványkristályok formájában kicsapódnak, például szilícium- és oxigénionokból a kvarckristály, kálium-, alumínium, szilícium- és oxigénionokból a földpát, valamint ólom- és kénionokból a galenit. Sok kristálynak egyedi a formája, mint ez a halom csúcsos kvarckristály vagy mint ez a kupac galenitkristály. De mitől nőnek a kristályok újra és újra ezekbe a formákba? A válasz részben az atomjaikban keresendő. A kristályok atomjai rendezett, ismétlődő mintát alkotnak. Ez a minta meghatározó tulajdonsága a kristályoknak, ám ez nem csak az ásványokra jellemző: homok, jég, cukor, csokoládé, kerámia, fémek, DNS és még egyes folyadékok is rendelkeznek kristályszerkezettel. Minden kristályos anyag atomjainak elrendezése a hat osztály egyikébe sorolható: szabályos, tetragonális, rombos, monoklin, triklin és hexagonális. Megfelelő körülmények között a kristályok geometrikus formákban nőnek, amik atomjaik elrendeződését tükrözik. Például a galenit ólom- és kénatomjai szabályos szerkezetben helyezkednek el. A viszonylag nagy ólomatomok három dimenzióban, egymáshoz képest 90 fokba rendeződnek, míg a viszonylag kicsi kénatomok épp közéjük illenek. Ahogy a kristály nő, ezek a helyek vonzzák a kénatomokat, míg az ólomatomok ide alakítanak ki kötéseket. Idővel az egymáshoz kötődő atomok rácsot alkotnak. Tehát a galenit 90 fokos kristályrácsmintája megmutatkozik a kristály látható formájában is. Ezzel szemben a kvarc hexagonális rendszerben kristályosodik. Ez annyit tesz, hogy egy síkban az atomjai hexagonális formába rendeződnek. Három dimenzióban ezek a hexagonok számos egymáshoz kapcsolódó, egy szilícium- és négy oxigénatom alkotta piramisból állnak. Így a kvarckristály tipikus formája a hatoldalú, csúcsos oszlop. A környezeti feltételektől függően a legtöbb kristály többféle geometriai formát is ölthet. Például a gyémántok, amelyek mélyen a Föld köpenyében képződnek, szabályos rendszerben kristályosodnak, s kocka vagy oktaéder formát öltenek. Hogy egy gyémánt végül milyen alakúra nő, az az őt körülvevő közeg körülményeitől függ, beleértve a nyomást, a hőmérsékletet és a közeg vegyi összetételét. Ugyan a köpenyben nem tudjuk e növekedést közvetlenül megfigyelni, laboratóriumban végzett kísérletek arra utalnak, hogy a gyémántok hajlamosak alacsonyabb hőmérsékleten kocka formájúra, míg magasabb hőmérsékleten oktaéder formájúra nőni. Nyomelemnyi mennyiségű víz, szilícium, germánium vagy magnézium szintén hatással lehet a kialakuló gyémánt formájára. És a gyémántok soha nem nőnek az ékszerekben található formákra. Azokat a gyémántokat megcsiszolták, hogy kiemeljék a ragyogást és tisztaságot. Környezeti tényezők azt is befolyásolják, hogy egyáltalán létrejönnek-e kristályok. Az üveg olvasztott kvarchomokból készül, mégsem kristályos anyag. Ennek az üveg viszonylag gyors lehűlése az oka, mert az atomoknak nincs elég idejük pozícióikat felvenni a kvarc kristályrendszerében. Ehelyett az olvadt üvegben az atomok véletlenszerű pozíciója válik véglegessé a lehűlés során. Sok kristály nem alkot geometriai formákat, mert túl közel növekszik más kristályokhoz. Vannak kőzetek, mint a gránit, amik tele vannak kristályokkal, mégsem rendelkeznek felismerhető formákkal. Ahogy a magma hűl és megszilárdul, sok ásvány kristályosodik ki egyidejűleg, s kifogynak a rendelkezésre álló helyből. Egyes kristályok, mint a türkiz pedig a legtöbb környezeti feltétel meglétekor sem nő felismerhető geometriai formákba, még akkor sem, ha a kellő tér rendelkezésre áll. A kristályok atomszerkezete egyedi tulajdonságokkal bír. Ezen tulajdonságok ugyan nincsenek hatással az emberi érzelmekre, de alkalmazásuk komoly jelentőséggel bír az anyag- és orvostudomány területén.