Агат в основном образуется в газовых полостях или внутри вулканической лавы по мере охлаждения и затвердевания. Вулканические породы обычно содержат структуры, известные как пузырьки, которые в процессе охлаждения создают пустоты. Агат образуется, когда богатые кремнеземом жидкости, присутствующие в лаве или полученные из близлежащих гидротермальных систем, постепенно просачиваются в эти пузырьки и начинают откладывать на их стенках концентрические слои мелкозернистых кристаллов кварца. Этот непрерывный процесс заполнения в конечном итоге затвердевает и запечатывает полые полости, создавая характерный полосатый вид агата.
С геологической точки зрения агат относится к категории вторичных минералов, поскольку его образование происходит после первичной кристаллизации вмещающей вулканической породы. Цветные полосы и узоры, наблюдаемые на агатах, являются результатом различий в химическом составе, минеральных примесях и степенях окисления богатых кремнеземом растворов, заполняющих везикулы.
В целом агат образуется в результате осаждения и кристаллизации кремнезема в полостях вулканической лавы или пузырьков, что приводит к появлению его характерных полосатых и красочных узоров.