Szary agat powstaje przez powtarzające się osadzanie krzemionki. Proces zwykle zaczyna się od otworu: pęcherzyka gazu w skale wulkanicznej, szczeliny, spoiny, pęknięcia skurczowego, małej pustki geody lub nieregularnej strefy wymiany. Woda zawierająca krzemionkę przepływa przez tę przestrzeń i osadza chalcedon, gęstą mikrokrystaliczną formę kwarcu. Z czasem warstwa po warstwie kamień rejestruje sekwencję zmieniających się warunków.

Szara paleta rzadko jest spowodowana jednym składnikiem. Rozwija się przez kombinację mikroskopijnych inkluzji, materiału węglowego, związków żelaza lub manganu, różnic porowatości oraz sposobu rozpraszania światła przez submikronowe tekstury chalcedonu. Dlatego jeden okaz może zawierać warstwy przezroczystej bieli, mglistoszarej, beżowo-szarej, dymnej, węglowej i niemal czarnej w pojedynczym guzku.

Szary agat nie jest odrębnym gatunkiem minerału. To szarawy wariant agatu, odmiany chalcedonu o prążkowanej strukturze. Chalcedon należy do rodziny kwarcu i składa się głównie z dwutlenku krzemu, SiO2W przeciwieństwie do widocznego krystalicznego kwarcu, chalcedon składa się z mikroskopijnych włókien kwarcu ściśle upakowanych, co pozwala na gładkie wypolerowanie i zachowanie bardzo drobnych wewnętrznych linii.

Słowo „szary” opisuje dominującą rodzinę kolorów, a nie pojedynczy odcień. Szary agat może mieć odcień gołąbkowej szarości, niebieskoszary, ciepły beżowo-szary, dymny szary, kremowy, biały, węglowy lub czarno-szary. Niektóre kawałki są na tyle przezroczyste, że świecą na krawędzi; inne są prawie nieprzezroczyste. Wzór jest często ważniejszy niż intensywność koloru, zwłaszcza w materiale fortyfikacyjnym, linii wodnej, oczkach, rurkach, druzy i dendrytycznych.

Powstawanie szarego agatu najlepiej rozumieć jako sekwencję, a nie pojedyncze zdarzenie. Ten sam szeroki wzór dotyczy zarówno małego guzka, agatu żyłowego, centrum thunderegg, jak i geody wyłożonej druzy.

Szary agat może powstawać wszędzie tam, gdzie krzemionkowe płyny mają miejsce, czas i odpowiednią chemię. Tereny wulkaniczne są szczególnie sprzyjające, ponieważ dostarczają zarówno jam, jak i źródeł krzemionki, ale agat nie jest ograniczony do jednego typu skały.

Pasmo powstaje, ponieważ każda warstwa rejestruje nieco inne warunki wzrostu. Zmiana zbyt mała, by ją zauważyć w płynie, może stać się widoczna w kamieniu, gdy powtarza się na tysiącach mikroskopijnych włókien.

Szary agat rzadko ma jedną przyczynę koloru. Większość odcieni szarości wynika z połączonego efektu mikroskopijnych zanieczyszczeń, cząstek inkluzji, grubości warstw, porowatości i rozpraszania światła przez chalcedon. Ponieważ każde pasmo tworzy się na innym etapie wzrostu, jedna warstwa może być mlecznobiała, podczas gdy następna staje się dymna, węglowa lub ciepła beżowo-szara.

Szary agat to rodzina wyglądów, a nie jeden stały wygląd. Każda odmiana odzwierciedla kształt pustki, zachowanie płynów, wzór zanieczyszczeń lub późny wzrost minerałów.

Oryginalne środowisko geologiczne wpływa na ostateczny wzór. Zaokrąglona pęcherzyk, płaski szew, warstwa tufu i pozostała jama geody każda kieruje wzrostem krzemionki inaczej.

Szary agat występuje na całym świecie. Miejsce pochodzenia może wpływać na styl prążkowania, niuanse kolorystyczne, związek z otaczającą skałą i zainteresowanie kolekcjonerów, ale każde źródło produkuje zakres od zwykłego do wyjątkowego materiału. Wiarygodne informacje o pochodzeniu opierają się na dokumentacji, a nie tylko na wzorze.

Surowy szary agat może wyglądać zwyczajnie, dopóki nie zostanie przecięty. Wietrzejące powierzchnie, powłoki skały macierzystej i matowe zewnętrza często ukrywają wyraźne struktury wewnętrzne. Orientacja cięcia decyduje, czy gotowy kawałek podkreśla architekturę fortyfikacji, liniowe linie wodne, centralne „oczy”, rurki, dendryty czy druzyjne wnętrza.