天然珍珠的形成過程天然珍珠被認為是由於外套膜受傷，導致外套膜的細胞移位而形成的。就像人類有著只負責製造骨骼的細胞一樣，珍珠貝的某些外套膜細胞負責珍珠貝的生物礦化（分泌碳酸鈣，貝殼和珍珠都是由碳酸鈣組成的）。這些移位的外套膜細胞可以重新組合，形成一個“珍珠囊”（產生珍珠的細胞形成的球膜，隨著珍珠的生長而膨脹），並開始形成珍珠，隨著時間的推移而逐漸長大。
這種通過細胞移位引發天然珍珠形成的外套膜損傷可能發生在例如珠母貝受到其它生物攻擊時。而所有的天然珍珠都是由外套膜生長的，因為它是唯一能夠分泌碳酸鈣的器官，無需人為乾預就能形成珍珠。
這種對天然珍珠形成的解釋，有悖於廣為流傳的沙粒理論，因為沙子是不活躍的，絕不會主動“侵入”外套膜組織中。此外，在實驗室鑑定測試了數十萬顆天然珍珠後，SSEF瑞士珠寶研究院還從未在天然珍珠中發現過一粒沙子。