寿山石脉产生于中生代火山岩岩层中，它的形成和发展经历了漫长的地质作用。不同品种的寿山石，经历的地质作用是不同的。各种原生矿是内生矿作用形成的。田坑石、坡坑石(独石)则是外生地质作用的结果。

一、内生成矿作用

火山活动时，处于高温状态(1000℃以上)的地下岩浆和沸腾着的流动体沿一定通道，由地壳裂缝溢出，形成岩浆河，冷凝后形成熔岩流，或是喷射气体或是灰尘，在地下深处混在一起，呈熔浆状态。由于地壳强烈运动，发生断裂破碎，压力减低，岩浆就会聚集，并有气体、水蒸气等从中分流出来，致使体积膨胀，推动岩浆沿断裂向地表转移。当岩浆未能冲出地表而停留在近地表处的地下时，就逐渐凝结，称为次火山岩(潜火山)。次火山岩体往往出露在火山通道附近，随着温度的冷却，蕴藏在岩浆中的大量挥发性的气、液体逐渐释放，沿断裂或孔隙逸散。或是次火山提供的热源，使下降的地下水，与次火山释放出的气、液体混合，成为混合热液。热液沿着火山口附近环形断裂或其他线形断裂上升，遇到多孔隙的易于交代的岩层，如本区小溪组的凝灰岩、凝灰角砾岩等，即与之发生化学作用。叶蜡石生成所需温度较高岭石、地开石为高，一般在400℃左右。它的形成还取决于压力和Al2O3、SiO2的比例。当溶液中OH-＞H+时，从围岩中萃取溶出的SiO2和火山气、液带的Si质，除留下组成SiO2·Al2O3溶胶并形成高岭石、地开石和叶蜡石等矿物外，剩余的SiO2可结晶成石英。这就是次生石英岩化。如果这种次生石英岩化大规模进行，可能形成巨大的硅化带。当温度大于120℃时，结晶出的高岭石族矿物为地开石、珍珠陶石；当温度小于120℃时，形成高岭石。叶蜡石和地开石矿又分为三种：

热液交代型　主要分布在虎口、大山、柳坪、加良山，部分分布在旗降山及善伯山、月尾山等地。矿体多呈层状。次为不规则脉状、团块状、透镜状。矿石以叶蜡石为主，次为硬水铝石、石英、绢云母、高岭石、地开石等。矿体与围岩大多为渐变关系。矿石中常见到交代残余现象。该类型矿石与工业叶蜡石关系密切，有的就是叶蜡石矿床的一部分，除部分为高档者外，多属普通的中低档寿山石。它占工艺寿山石产量80%以上。

热液充填型　主要分布在高山、都成坑段。其余地段只零星见到。寿山石呈脉状。脉的宽度大小随裂隙变化而异，一般与围岩界线清楚。质地细腻，色泽艳丽，透明度较好，多为高、中档寿山石雕原料。

交代充填混合型　主要分布在善伯洞、旗降山、松柏岭等处。其他地段亦有所见。矿体以脉状、透镜状产出；矿石多以地开石或高岭石为主，部分以叶蜡石为主。矿体除部分沿层间破碎带产出外，更多的是沿断裂裂隙充填交代。在近矿处可见到一定宽度的蚀变带。围岩蚀变主要是地开石化、叶蜡石化、高岭土化等。矿石多为中档及部分高档。

二、外生成矿作用

随着地壳作用，地下的矿脉暴露于地表，经强烈物理风化，岩石崩解成岩块、岩屑，在重力影响下沿山坡滚动，并在低凹处堆积。这种堆积大小混杂，没有层理。风化剥蚀的矿石亦夹杂其间。坡积层中的寿山石块，称之为“独石”、“坡石”。在工艺分类中“掘性高山”石、“鹿目格”石等属之。这种矿块大者可达百余斤，小者仅有数两，靠挖掘所得。这种坡石存在于山坡凹地，经砂、泥中的水分滋润，又经历水化学作用、氧化作用及原生矿风化侵蚀后，再经一定距离的搬运，也使原矿石中易碎裂的部分散落，而只有“中坚分子”保留下来，故裂隙较少。滚石表面常见后期形成的皮壳，常呈淡黄色，肌理隐约也可现萝卜纹。块石棱角虽较明显，但已略成浑圆。其中，有可能出现于仅次田黄的高档雕刻石。但毕竟坡凹中水分较少，物理、化学风化作用也不如田黄进行得彻底。因而质地逊于田黄，但一般高于原生矿石。

田石或称田黄石，产于寿山村的“寿山溪”两旁水田底下的砂层中。田石“无根而璞”，无脉可寻，呈自然块状，无明显棱角，属冲积型砂矿。田黄石是原生矿风化侵蚀后形成的坡石，又经水流搬运在河溪的某些地段沉积，长期受含腐殖酸等的水分浸泡，水化学作用十分明显。水流的搬运磨蚀，使田黄石块棱角已不明显，多呈浑圆状砾石；有皮者外皮为风化含铁的泥质物所包裹，呈黄色、灰黑色。化学风化作用使原生石中并不明显的脉，以格、纹形式突现出来。这些格、纹有的也可以是后起沿裂隙次生形成的风化矿物。组成的田黄石矿物有珍珠陶石、地开石，大部分田黄石为复合型，含微量伊利石。“银裹金”中的银色物为一层纯的地开石。乌鸦皮(外表微透明的黑皮，肌理为黄色)的黑色系铁锰氧化物所致。在氧化条件下，二价铁氧化成三价铁时，黄、黑色的色调显露。由于所含矿物的成分不同和量值不同，所表现的颜色也就五光十色，陆离斑驳，如含铁多的是红色，含铜多的是绿色……。