Na Zemi probíhá řada procesů, při kterých minerály vznikají, přeměňují se a opět zanikají. Minerály v zemské kůře vznikají krystalizací z tavenin, z roztoků nebo z plynů.

Minerální parageneze (asociace): je společenství minerálních druhů, které vznikly na stejném místě současně nebo rychle po sobě. Cínovec se vyskytuje zpravidla společně s fluoritem a topazem. Křemen se nikdy nevyskytuje v hornině s olivínem. Znalost paragenezí může napomoci při určování minerálů.

Krystalizace z magmatu

Téměř všechny minerály vyvřelých (magmatických) hornin krystalizují z přírodní křemičitanové taveniny, kterou nazýváme magma. Při snižování teploty z magmatu začínají krystalovat minerály - magma tuhne. Pro jednotlivé minerály je charakteristický bod tuhnutí (tání). V tomto bodě dochází ke změně kapalného skupenství v pevné. Nejdříve (za nejvyšších teplot) krystalují minerály s vysokým bodem tání.
V magmatech chudých křemíkem je to například magnetit (Fe₃O₄). Díky značné hustotě (5 g/cm³) klesají zrna magnetitu (působením gravitační síly) na dno magmatického krbu, kde se hromadí. Takto se vytvořila velká ložiska kvalitní železné rudy ve Švédsku.
Postupnou krystalizací mění každé magma své složení. Proto mohou vznikat minerály s různým chemickým složením. 

Bowenovo reakční schéma
Toto schéma popisuje posloupnost, ve které minerály krystalizují z magmatu.
V levém sloupci jsou tmavé minerály, které se navzájem odlišují typem struktury. V pravém sloupci jsou minerály světlé, které mají podobné fyzikální a chemické vlastnosti. Obě větve se spojují a schéma je zakončeno trojicí minerálů (ortoklas, muskovit a živec).
Krystalizace nemusí proběhnout podle celého schématu, mohou např. chybět olivíny a Ca plagioklasy.

Pegmatity jsou hrubozrnné žilné horniny s velkými krystaly křemene a živců, případně slíd. Jsou proto zdrojem živců pro keramický průmysl. Pegmatity patří k nejbohatším nalezištím minerálů včetně drahokamových odrůd (beryl, topaz, turmalín, apatit, odrůdy křemene - záhněda, růženín...).
Při okraji pegmatitového tělesa  se nachází málo mocná zóna, kterou tvoří živce, křemen a malé množství tmavých minerálů (biotit, muskovit, skoryl). Směrem do centra přechází tato zóna do zóny písmenkového pegmatitu, který vzniká prorůstáním křemene a živce. V centru se nachází tzv. blokový pegmatit, pro který jsou typické velké krystaly živců (často několik dm, vzácně až m), křemene, muskovitu, skorylu, berylu a dalších minerálů.

písmenkový pegmatit (křemen a živec)

Srážení z horkých roztoků (hydrotermální procesy)
Srážením z horkých vodných roztoků (zhruba 50 - 700 ^oC) vznikají nové minerály. Podle teploty rozdělujeme horké roztoky na vysokoteplotní - 700 - 300^oC, středněteplotní - 300 - 200^oC a nízkoteplotní - 200 - 50^oC. Ve starší literatuře často nacházíme pojem pneumatolytické roztoky. Tak jsou označovány vysokoteplotní roztoky, jejichž teplota je vyšší než kritická teplota čisté vody (374^oC). Dnes jsou pneumatolytické roztoky řazeny do vysokoteplotních hydrotermálních roztoků.
Hydrotermální vznik - Horká voda v hlubších částech horninového tělesa, kde jsou velké tlaky a teploty, snadno rozpouští nebo vyluhuje většinu minerálů obsažených v horninách. Obohacuje se tak o minerální látky. Tento roztok pak stoupá trhlinami v hornině k povrchu (tj. tam, kde je nižší tlak). Roztok při výstupu chladne a uvolňuje plyny. Může se i mísit s jinými roztoky. Při chladnutí roztoku se z něj strážejí nové minerály, které krystalizují na stěnách puklin, jimiž se roztok pohybuje. Pukliny se pak od krajů ke středu postupně vyplňují novými minerály jejichž složení závisí na složení roztoku. Vyplněná puklina se nazývá žíla. Tímto způsobem vznikají např.: žilný křemen, zlato (Jílové u Prahy), stříbro,fluorit, galenit, sfalerit, pyrit, chalkopyrit, kalcit, siderit, baryt, žilný křemen (Příbram, Kutná Hora).
Hydrotermální procesy tedy vedou ke vzniku řady ekonomicky významných minerálů, jejichž akumulace se nazývají hydrotermální ložiska.
Minerály alpských žil krystalizují na stěnách puklin v přeměněných nebo magmatických horninách. Srážejí se obvykle z nízkoteplotních roztoků, jimiž jsou transportovány především částice, které byly vylouženy z okolních hornin. Proto nerostné složení alpských žil výrazně závisí na charakteru hornin. Například alpské žíly v amfibolitech jsou tvořeny nejčastěji albitem, ortoklasem, křemenem, kalcitem a dalšími minerály. Dominantní složkou alpských žil v rulách a kvarcitech je obvykle křemen.

Vznik minerálů ze sopečných exhalací

Sopečné exhalace jsou výrony plynů, které souvisí s vulkanickou činností. Ke vzniku minerálů dochází ochlazováním plynů. Látky přecházejí ze skupenství plynného do skupenství pevného. Mezi minerály, které takto vznikají patří síra (S), halit (NaCl) a salmiak (Na₄Cl).

Chemická sedimentace

Obrovský objem minerálů se vytvořil a stále vzniká chemickou sedimentací z mořské vody. Díky odpařování mořské vody  v uzavřených zátokách dochází ke zvyšování koncentrace rozpuštěných solí. Jednotlivé soli se postupně srážejí a ukládají. Takto vznikjí například sádrovec a halit (sůl kamenná).
Rozpouštěním a opětovným vysrážením vápenců v krasových oblastech vzniká krasová výzdoba podzemních dutin tvořená kalcitem (méně často aragonitem).
Chemickou sedimentací se tvoří například i limonit na puklinách různých typů hornin (vysrážením hydroxidů železa z roztoků vznikajících při zvětrávacích pochodech).

Přeměna (metamorfóza)

Horniny a minerály se přeměňují za vysokých teplot a tlaků. Vznikají tak přeměněné (metamorfované) horniny. Tlak působící při přeměně drtí horniny. Tím upravuje cestu pro plyny a roztoky unikající z magmatu v hloubce. Při metamorfóze dochází k přínosu a odnosu některých látek, což vede ke změně chemického složení hornin nebo minerálů. Mohou vzniknout nové horniny nebo minerály. Příkladem přeměny minerálů mohou být jílové minerály, které ztrácejí část vody, a mění se na slídy a později až na bezvodé živce. Jiný nově vzniklý minerál při metamorfóze je staurolit.
Horniny a nerosty vzniklé z magmatu, jsou stabilní za vysokých teplot.
Tepelná a tlaková přeměna tak působí silněji na nerosty vzniklé za normálních teplot. Tyto nerosty jsou nejméně stabilní a nejrychleji podléhají zvětrávání.

Zatlačování (metasomatóza)
K zatlačování dochází většinou působením horkých roztoků. Probíhá výměna atomů či iontů mezi jednotlivými minerály nebo mezi minerály a prostředím. Starší minerály jsou nahrazeny mladšími, mění se chemické složení horniny.
Příklady zatlačování:
Kaolinizace - zatlačování živců kaolinitem.
Serpentinizace - olivín je zatlačován serpentinem.
Prokřemenění - dochází k prosycení hornin křemenem.
Greisenizace - horké roztoky obsahující F, B, Cl, Si, Li, P, Sn, W, Mo působí na žuly. Vzniká hornina, která se nazývá greisen a obsahuje nové nerosty (křemen, slída, topaz, fluorit, ortoklas, turmalín, apatit, kasiterit a další).
Metasomatická přeměna vápenců (skarnizace) - touto přeměnou vznikají skarny. To jsou horniny tvořené granáty (andraditem a grossularem), pyroxeny, amfiboly, epidotem a dalšími minerály.

Zvětrávání

Zvětráváním minerálů (působením kyslíku, vody a CO₂) se tvoří nový půdní pokryv. Minerály zvětrávají různě rychle. Rychlost zvětrávání závisí na složení minerálu, teplotě, tlaku a času. Živce zvětrávají na jílové minerály. Křemen a další tvrdé minerály zvětrávání odolávají. Často jsou transportovány vodou a hromadí se v náplavech. Ložiska těžkých minerálů vytvořená tímto způsobem se označují jako rýžoviska. Jde např. o ložiska magnetitu, rutilu, granátu, kasiteritu, diamantu nebo zlata.
Zvětráváním rudních ložisek vzniká na jejich povrchu železný klobouk (gossan). Bývá rezavě hnědý a jeho hlavní složkou jsou hydroxidy železa - limonit.
Rozkladem sulfidů na povrchu rudního ložiska vzniká kyselina sírová a snadno rozpustné sulfáty. V blízkosti povrchu se vyskytuje oxidační zóna. Je provzdušněná a sahá k hladině podzemní vody. Dochází zde k rozkladu sulfidických rud a ke vzniku druhotných minerálů. Jejich povaha závisí na složení primárních rud. Například při zvětrávání pyritu vzniká druhotný minerál limonit. Zvětráváním chalkopyritu se uvolňuje železo a vzniká tak limonit. Z mědi uvolněné z chalkopyritu vzniká malachit a azurit.
Rozpustné produkty zvětrávání jsou vymývány z oxidační zóny srážkovými vodami a jsou přenášeny do cementační zóny (např. Zn, Cu, Ag). Cementační zóna je tedy pod oxidační zónou. Je trvale zvodnělá. Její horní hranici tvoří hladina podzemní vody. Dochází zde k opětovnému vysrážení roztoků transportovaných z oxidační zóny a uložení v podobě sulfidů. V případě mědi a stříbra také v ryzí formě.

Činnost organismů (biomineralizace)

Organismy produkují tzv. biogenní minerály, které se stávají součástí jejich těl. Tyto minerály se nejčastěji podílejí na složení schránek nebo vnitřních koster (sloužících jako opora těla). Člověk a všichni savci mají ve svých kostech a zubech kalcit a apatit. Měkkýši si vytvářejí vápnité schránky a docela obyčejná slepice "vyrábí" kalcit, ze kterého jsou složeny vaječné skořápky. Většina korálů chrání své tělo kostrami z aragonitu. Některé organismy mají malé krystalky minerálů v rovnovážných orgánech. Pomocí nich vnímají polohu těla. Přesličky pro zpevnění ukládají ve svých tělech mikroskopické krystalky křemene. Některé bakterie se uplatňují při srážení síry a oxidických železných rud.
Hospodářsky velmi důležité jsou uloženiny guana (trusu mořských ptáků, který obsahuje velké množství fosforu).