L'ematite si forma principalmente attraverso la precipitazione di ferro disciolto in ambienti marini. Il minerale sorge anche attraverso il vulcanismo e il metamorfismo di contatto.
L'ematite è uno dei minerali terrestri più predominanti che si verifica naturalmente nelle rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie. La solidificazione del ferro disciolto in ematite è guidata dall'azione batterica, avvenuta miliardi di anni fa. I microrganismi marini primordiali che erano in grado di fotosintesi rilasciarono ossigeno come sottoprodotto del processo. L'ossigeno ha reagito con il ferro disciolto per formare l'ematite. Ciò ha provocato la deposizione del minerale sul fondo degli oceani della Terra dove alla fine viene lavato fino alle coste.
L'attività vulcanica contribuisce anche alla formazione di ematite attraverso un processo di cristallizzazione che avviene durante la differenziazione del magma. Questo fa sì che l'ematite venga intrusa o estrusa in varie rocce ignee. L'ematite si forma nelle rocce metamorfiche attraverso il metamorfismo di contatto quando il materiale fuso caldo si combina con le rocce vicine.
