L'ambre consiste en une fossilisation de certaines résines végétales. Voici les principaux caractères de la succinite, une des molécules des ambres :
La résine est constituée d'isoprènes, molécules comprenant cinq carbones. Sous certaines conditions de chaleur et de pression et après une longue période (pouvant atteindre un million d'années), l'isoprène se polymérise, permettant la solidification du tout sous forme d'ambre. Différents processus interviennent aussi : oxydation, fermentation, et la formation d’ambre à l’extérieur (79 % des ambres : gouttes stalactites, coulées) ou à l’intérieur (12 % : lamelles ou plaques coincées entre l’écorce et le tronc et qui ont encore souvent la marque de l’écorce !) du tronc suivent des processus qui ne sont pas exactement les mêmes.
En 1890, Hugo Conwentz utilise le terme Pinus succinifera pour désigner l'ensemble des conifères à l'origine des ambres baltes. Cependant, bien que les différents ambres baltes soient relativement proches du point de vue physico-chimique, il est peu probable qu'ils soient tous issus d'une même espèce de conifère. En effet, la période durant laquelle ces ambres apparaissent s'étale sur 18 Ma. Ces arbres poussaient dans les forêts tropicales de la province du « Sambian » il y a 40 à 55 Ma. La production pathologique de résine pourrait être due à des changements climatiques, par exemple des gels précoces, ou des changements dans le sol, par exemple augmentation des sels. À cause de la production extraordinaire de sève, ces arbres croissaient lentement.
Malgré ces constatations, l'origine des ambres baltes reste discutée. Leurs origines pourraient ainsi se trouver parmi les Arecaceae, Fagaceae, Pinaceae ou les Cupressaceae.
Les ambres baltes verraient donc leurs origines au sein des gymnospermes, alors que le copal serait issu des angiospermes (plantes à fleurs). Cependant, d'après Éric Geirnaert (2002), la présence de l'alpha-amyrine (substance caractéristique des angiospermes) dans certains ambres baltes pourrait signifier que ces ambres peuvent avoir des plantes à fleurs pour origine, si les traces ne sont pas issues d'une contamination.
On estime à une cinquantaine les différentes résines fossiles existant en Europe, par exemple :
Résines auxquelles il faut ajouter l’ambre dominicain, hors d’Europe.
Durant l’éocène, la mer recouvre la région depuis l’Ouest et la résine se détache des arbres et est emportée par la mer. Elle finira par se déposer dans les sédiments sur la côte Sud de la Sambie, maintenant appelée Oblast de Kaliningrad, situé entre la Pologne et la Lituanie. Ces sols bleu suie[réf. souhaitée] contenant l’ambre sont des glauconites. L’ambre y est exploitée depuis 1 000 ans ainsi que dans la province russe de Palmnitsk (Yantarnij) dans un sol bleu[réf. souhaitée] épais de 8 m avec 2,5 kg d’ambre par mètre cube. Il existe encore des dépôts d’ambre en Grande-Bretagne, en Ukraine, au Sud de la Suède et en Finlande, mais moins importants. Il est évident que beaucoup de ces dépôts ont été détruits par les différents événements géologiques au cours du temps. Il existe d'importants gisements en République dominicaine.