L'hématite est principalement formée par la précipitation du fer dissous dans les environnements marins. Le minéral apparaît également via le volcanisme et le métamorphisme de contact.
L'hématite est l'un des minéraux terrestres les plus prédominants qui se trouve naturellement dans les roches ignées, métamorphiques et sédimentaires. La solidification du fer dissous en hématite est provoquée par l'action bactérienne, qui s'est produite il y a des milliards d'années. Les micro-organismes marins primordiaux qui étaient capables de photosynthèse ont libéré de l'oxygène comme sous-produit du processus. L'oxygène a réagi avec le fer dissous pour former de l'hématite. Cela a entraîné le dépôt du minéral au fond des océans de la Terre où il est finalement emporté par les rivages.
L'activité volcanique contribue également à la formation d'hématite via un processus de cristallisation qui se produit lors de la différenciation du magma. Cela provoque l'intrusion ou l'extrusion de l'hématite dans diverses roches ignées. L'hématite se forme dans les roches métamorphiques par métamorphisme de contact lorsque la matière en fusion chaude se combine avec les roches voisines.
