Khác với vàng và kim cương – những đồ trang sức được khai thác từ lòng đất - thì ngọc trai lại là kết quả của quá trình chuyển hóa sinh học của một số loài động vật thân mềm như sò, trai, hàu. Tuy nhiên, ngọc của sò và trai thường hiếm gặp hơn trong khi hàu nước ngọt hay mặn đều có thể sản xuất được loại đá quý này bởi chúng có “cơ địa” rất đặc biệt.
Hàu là loài động vật nhuyễn thể thuộc nhóm thân mềm hai mảnh vỏ trong họ hàng nghêu, sò. Bên trong lớp vỏ là thân hàu, gồm các bộ phận: miệng, dạ dày, tim, ruột, mang, hậu môn, cơ giạng và áo.
Bên trong vỏ hàu.
Khi hàu lớn lên, kích thước hai vỏ ngoài cũng lớn theo do lớp áo bên trong sản xuất ra một số loại khoáng chất (gọi là xà cừ) làm dày và làm lớn lớp vỏ cứng bên ngoài.
Quá trình hình thành ngọc trai bắt đầu khi có một vật thể lạ “lọt” vào bên trong con hàu, giữa lớp vỏ cứng và lớp áo – tương tự như khi có hạt cát bay vào mắt chúng ta. Khi đó, cơ chế phản ứng tự nhiên của hàu là tạo ra một lớp vỏ từ chất xà cừ để bọc vật thể lạ đó lại, tránh làm tổn thương những cơ quan khác trong cơ thể. Cơ chế tự bảo vệ đó chính là phương pháp sản xuất ngọc trai tự nhiên.
Không phải viên ngọc trai nào cũng tròn trịa, xinh xắn như được trưng bày trong các cửa hàng trang sức mà có thể có những hình dạng khá kì di. Màu sắc của chúng cũng hết sức phong phú, từ trắng, đen, xám, đỏ đến xanh dương, xanh lá cây. Trong đó, ngọc trai đen chỉ có thể tìm thấy ở Nam Thái Bình Dương.
Hiểu được quá trình hình thành ngọc trai, nhiều nhà khoa học đã tìm cách “cấy” một vật thể lạ vào trong con hàu giúp họ sản xuất loại đá quý vô cùng giá trị này với mức giá bán tương đương với ngọc trai khai thác từ tự nhiên.
Một số hình ảnh về "sản xuất" ngọc trai từ hàu: