合成堇青石的过程可以分为两个阶段。

第一阶段是在1250~1300℃之间，这是一个形成堇青石的高峰期。第二阶段是在1350~1400℃之间，此时堇青石大量形成。这两个阶段的温度区间与所用原料的纯度有关。

此外，合成堇青石的反应也可以分为两个阶段。在低于1200℃的热处理时，粘土和滑石发生分解并进行了晶型转化。在1100~1300℃之间，发生固相反应生成堇青石，其中1100~1200℃是初始反应阶段，1200~1300℃是加速反应阶段。在1300~1380℃之间，是堇青石晶体生长阶段。低于1200℃热处理时，材料内部呈松散堆积状态，几乎没有发生烧结。高于1300℃热处理后呈现明显的烧结状态，其中1200~1300℃是结构转变的转折温度区间。