De acordo com Teofrasto a ágata (achates) foi nomeada do rio Achates, agora o Drillo, na Sicília, onde a pedra foi primeiramente encontrada.

Na formação de uma ágata ordinária, é provável que as águas que contêm sílica dissolvida – derivada, talvez, da decomposição de alguns dos silicatos presentes na própria lava – infiltraram-se através da rocha, depositando um revestimento silicioso no interior das vesículas produzidas por vapor. As variações no caráter da solução, ou nas condições de deposição, podem causar variações correspondentes nas camadas sucessivas, de modo que as faixas de calcedónia frequentemente alternam com camadas de quartzo cristalino. Várias vesículas de vapor podem unir-se enquanto a rocha for viscosa, e assim dar forma a uma cavidade grande que possa se transformar em receptáculo de uma ágata de tamanho excepcional; assim um geode brasileiro , revestido de ametista, pesando 35 toneladas, foi exibido na Exposição de Dusseldorf de 1902.

O primeiro depósito na parede de uma cavidade, dando forma à "pele" da ágata, é geralmente uma substância mineral esverdeada escura, como celadonite, delessite ou "terra verde," os quais são ricos em ferro, derivado provavelmente da decomposição de augite na rocha-mãe. Este silicato verde pode dar origem, por alteração, a um óxido marrom do ferro (limonite), produzindo uma aparência oxidada na parte externa do nódulo de ágata. A superfície exterior de uma ágata, liberta da sua matriz, é frequentemente áspera, aparentemente na conseqüência da remoção do revestimento original. A primeira camada depositada sobre a parede da cavidade é por alguns chamada de "iniciador," e em cima desta base os minerais zeolíticos podem ser depositados.

Com a desintegração da matriz em que as ágatas estão encaixadas, estas são libertadas, e, sendo por sua natureza siliciosa extremamente resistentes à ação do ar e da água, permanecem como nódulos no solo e no cascalho, ou tornam-se roladas como seixos nos córregos.

As ágatas dendríticas apresentam bonitos padrões em forma de feto formados devido à presença de iões de ferro e manganês. Outros tipos de materiais inclusos depositados durante a formação de ágatas incluem crescimentos sageníticos (cristais radiais) bem como pedaços de detritos retidos (como areia, cinza, ou lama). Ocasionalmente as ágatas preenchem vazios produzidos pela decomposição de matéria vegetal, como um ramo de árvore ou raíz designando-se por ágata de molde.

A ágata Turritella é formada a partir de fósseis de conchas de Turritella silicificados numa base de Calcedónia. A Turritela é um gastrópode marinho com conchas alongadas, em forma de espiral com muitas volutas. De igual modo, os corais, madeira petrificada e outros restos orgânicos ou rochas porosoas podem ser "agatizados". O coral "agatizado" é muitas vezes denominado ágata ou pedra de Petoskey.

Determinadas pedras, quando examinadas em seções finas pela luz transmitida, apresentam um espectro de difracção, devido à extrema delicadeza das faixas sucessivas, sendo então denominadas ágatas do arco-íris.

Outras formas de ágata incluem a ágata carneliana (com tons avermelhados), ágata do Botsuana, ágata laço azul, ágata pluma, ágata tubo (com canais de fluzo visíveis), ágata fortificação (que exibem pouca ou nenhuma estruturação laminar), ágata do fogo (que parece brilhar internamente como uma opala).