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La plupart des pierres précieuses proviennent de cristaux formés dans des roches en profondeur, mais il est possible d'en trouver en surface dans certains dépôts alluviaux (argile, boue, etc.), dans les kimberlites, dans le grès ou les conglomérats précambriens, dans le lit de certaines rivières ainsi que dans l'océan. L'extraction des cristaux, qui s'effectue pour la plus grande partie dans les mines, peut nécessiter des procédés coûteux et parfois dangereux, notamment si la pierre est dure à extraire.

Après leur extraction, les gemmes sont expertisées, et en fonction de leur qualité et de leur résistance (en général au moins 7,5 sur l'échelle de Mohs pour permettre la réalisation de bijoux durables) elles sont destinées à la bijouterie, à l'orfèvrerie et à la joaillerie (pour les hautes qualités), ou à d'autres applications si elles n'ont pas de valeur, comme le diamant en poudre ou les outils en diamant. Pour les rendre aptes au sertissage et au montage, les pierres sont taillées et parfois traitées au moyen d'un équipement spécialisé.