Bernstein entsteht durch die Versteinerung von Harz durch Oxidation und Polymerisation. Harz ist ein natürlicher Bestandteil von Pflanzen, der oft als Abwehrmechanismus freigesetzt wird. Es gibt keinen einzelnen Baum, der für die Bernsteinbildung verantwortlich ist.
Entgegen der landläufigen Meinung ist Bernstein kein versteinerter Saft. Es ist Harz, das eine halbfeste amorphe organische Substanz ist. Es hat eine Struktur, die auf verknüpften Isopren-C5H8-Einheiten basiert. Pflanzen scheiden durch ihre Epithelzellen Harz in ihren Taschen und Kanälen aus.
Wenn Insekten und Pilze sich von einem Baum ernähren, sondert er Harz als Abwehrmechanismus ab, um die räuberischen Lebensformen einzufangen. Harz hat auch heilende Eigenschaften, die verwundete Gliedmaßen behandeln.
Die natürlichen Waldbedingungen führen dazu, dass die flüchtigen Terpenoidanteile in Harzen verdunsten. Wenn die nichtflüchtigen Terpenoidfraktionen stark genug sind, um dem Abbau und den Umweltbedingungen standzuhalten, versteinert das Harz. Zu den Faktoren, die zum Zerfall des Harzes beitragen, gehören Sonnenlicht, Regen, biologische Extreme, Pilze und Bakterien.
Hohe Drücke und Temperaturen, die durch überlagernde Sedimente hervorgerufen werden, verwandeln das Harz zunächst in Kopal. Oft wird es in Sediment und Boden eingearbeitet. Im Laufe von Millionen von Jahren verwandelt es sich in gesteinsähnlichen Sandstein und Schiefer.
Laut der Emporia State University stammt der Großteil des entdeckten Bernsteins aus Sedimentgestein der Kreide und des Tertiärs. Das bedeutet, dass es 30 bis 90 Millionen Jahre alt ist.