Die Struktur der Achate besteht gewöhnlich aus konzentrische oder unregelmäßige Schichten, die einen Hohlraum ausfüllen. Der Achat besteht aus verschiedenen Varietäten von Chalcedon, mikrokristalliner Kieselsäure. Die einzelnen Lagen zeigen gröbere und feinere Strukturen und sind oft äußerst dünn, so dass ein paar Hundert auf 1 mm kommen. Ganz amorphe (wasserhaltige) Kieselsäure kommt in den Achaten jedenfalls sehr selten vor. Die verschiedene Farbe rührt gewöhnlich von Eisen- und Manganverbindungen her, doch sind die Onyxe (schwarz und weiße Lagen) und Sardonyxe (rot und weiße Lagen) meist künstlich gefärbt. Zwischen und über dem Chalcedon finden sich meist drusige Amethystlagen. Sehr häufig umschließt die Mandel einen hohlen Drusenraum, worin noch Bergkristall, Amethyst, Kalkspat, Zeolithe, Hämatit und andere Mineralien zur Ausbildung kommen.
Bei Oberstein schmiegen sich alle Chalcedonlagen der äußern Mandelform an, in den brasilischen Mandeln findet sich im Innern meist eine Schicht planparalleler, horizontaler Lagen. Nicht selten werden beim Durchschleifen die Kanäle bloßgelegt, durch welche die innere Masse oder vielmehr die Flüssigkeit, welche sie gelöst enthielt, in den Mandelraum eingedrungen ist. Dieser ist also zuerst gebildet, und von außen nach innen fortschreitend sind die einzelnen Lagen aus wässeriger Lösung abgeschieden, wobei das abgeschiedene Mineral nicht selten der nachdringenden Flüssigkeit den Weg verstopfte und also im Innern ein Hohlraum übrigblieb.
Nach dem Zerfall der Matrix, in der die Achate eingebettet waren, sind sie frei und durch ihre siliziumhaltige Natur, die gegen die Tätigkeit der Luft und des Wassers extrem beständig ist, bleiben als Knötchen im Boden und im Kies erhalten, auch wenn sie in Flüssen gerollt werden.
