Bursztyn powstaje w wyniku fosylizacji żywicy w wyniku utleniania i polimeryzacji. Żywica jest naturalną częścią roślin, często uwalnianą jako mechanizm obronny. Nie ma jednego drzewa odpowiedzialnego za powstawanie bursztynu.
Wbrew powszechnej opinii bursztyn nie jest skamieniałym sokiem. Jest to żywica, która jest półstałą bezpostaciową substancją organiczną. Ma strukturę opartą na połączonych jednostkach C5H8 izoprenu. Rośliny wydzielają żywicę w kieszeniach i kanałach poprzez komórki nabłonkowe.
Kiedy owady i grzyby żywią się drzewem, wydziela żywicę jako mechanizm obronny, aby uwięzić drapieżne formy życia. Żywica ma również właściwości lecznicze, które leczą zranione kończyny.
Naturalne warunki leśne powodują odparowanie lotnych frakcji terpenoidów w żywicach. Jeśli nielotne frakcje terpenoidowe są wystarczająco silne, aby wytrzymać degradację i warunki środowiskowe, żywica ulega skamienianięciu. Czynniki, które przyczyniają się do rozpadu żywicy, obejmują światło słoneczne, deszcz, ekstremum biologiczne, grzyby i bakterie.
Wysokie ciśnienia i temperatury wywołane przez nakładające się osady najpierw przekształcają żywicę w kopal. Często staje się częścią osadu i gleby. W ciągu milionów lat zmienia się w piaskowiec i łupek przypominający skały.
Według Emporia State University większość odkrytego bursztynu pochodzi ze skały kredowej i trzeciorzędowej. Oznacza to, że ma ona 30 do 90 milionów lat.