Der Name leitet sich von dem Römer Obsius her, der in der Antike den ersten Obsidian von Äthiopien nach Rom gebracht haben soll.
Obsidian entsteht bei rascher Abkühlung von Lava mit einem Massenanteil an Wasser von maximal 3–4 %. Die Abkühlungsraten sind dabei je nach den äußeren Umständen dergestalt, dass die flüssige Lava auf Zeitskalen von Monaten oder Tagen, in extremen Fällen sogar binnen Minuten fest wird.[1]Bei höheren Gehalten an flüchtigen Stoffen (neben Wasser hauptsächlich CO2) würde sich sonst, auch bei schneller Abkühlung, das Gestein zu Bimsstein aufblähen. Bei langsamer Abkühlung entsteht Pechstein. Die Bildung vulkanischer Gläser ist in hohem Maße von der Zähflüssigkeit und deshalb vom Kieselsäuregehalt (je höher, desto zähflüssiger) der Lava abhängig.
Aufgrund der raschen Abkühlung kommt es nicht zur Ausbildung regelmäßiger Kristallstrukturen. Das Material, aus dem der Obsidian besteht, hat damit ein chaotisches, amorphes Gefüge. Da die kristalline Struktur fehlt, ist Obsidian als Gesteinsglas per Definition eine unterkühlte Flüssigkeit.
Wie alle Gläser ist Obsidian metastabil und zeigt innerhalb geologischer Zeiträume die Tendenz zur Entglasung und Kristallisation. Auch auf diesem Weg ist die Bildung von Sphärolithen möglich, das sind mineralische Aggregate aus strahlenförmig angeordneten Kristallen (Augenobsidian). Vulkanische Gläser sind (mit Ausnahme des Pechsteins) aus dem Paläozoikum und Präkambrium unbekannt, da sie heute vollkommen devitrifiziert vorliegen.
Die meisten Obsidiane haben einen Kieselsäure-Gehalt von 70 % und mehr und werden zur Rhyolith-Familie (Rhyolithe sind die vulkanitischen Äquivalente der Granite) gezählt. Seltener sind trachitische, andesitische und phonolithische (geringere Kieselsäuregehalte) Obsidiane.
Die Farbe variiert stark abhängig von der Gegenwart verschiedener Verunreinigungen und deren Oxidationszuständen. Trotz der meist hohen Gehalte an Kieselsäure (zum Vergleich: Granite sind normalerweise helle Gesteine) ist Obsidian meist dunkelgrün bis schwarz gefärbt, gelegentlich auch braun und rötlich. Das kommt durch im Gestein feinstverteilte Hämatit- oder Magnetitminerale.