Le gneiss est formé à partir du métamorphisme à haute température de roches ignées existantes, généralement du granite ou de la diorite. Les roches qui forment le gneiss sont exposées à des pressions extrêmes et à des températures comprises entre 600 et 700 degrés Celsius. Ces températures provoquent la migration des minéraux individuels, formant des bandes distinctes à travers la roche.
Le gneiss n'a pas de composition minérale particulière, et le terme se réfère uniquement à la texture rubanée. Cependant, il ne se forme qu'à partir de roches ignées et a donc tendance à contenir des minéraux que l'on ne trouve pas dans les roches métamorphiques formées à partir de roches sédimentaires, telles que le marbre. Malgré l'apparence générale des bandes, les structures distinctes sont des structures granulaires allongées, donc contrairement au schiste, le gneiss ne se fend pas le long de ses bandes. Les processus qui créent le gneiss peuvent recréer du granit normal s'ils sont poursuivis suffisamment longtemps, et le gneiss peut également se former à partir de gabbro ou de schiste. Le schiste et le quartzite peuvent se former à côté du gneiss, ainsi que d'autres types de roches métamorphiques formées à partir de roches ignées.
Le gneiss est très commun et forme en fait la majorité de la croûte inférieure de la Terre, donc tout tunnel profond rencontre du gneiss. Les roches les plus anciennes à ce jour sont du gneiss, la plus ancienne datant de plus de 4 milliards d'années, plus ancienne que la plupart des estimations des débuts de la vie sur Terre.
