Tijgeroog ontstaat door een metamorfoseproces van het vezelachtige mineraal crocidoliet, dat een variant is van asbest. Onder hoge druk en temperatuur in de aardkorst wordt crocidoliet omgezet in kwarts, terwijl de vezelstructuur behouden blijft. Tijdens dit proces worden ook insluitsels van andere mineralen opgenomen, zoals limoniet en hematiet, wat resulteert in het karakteristieke uiterlijk van tijgeroog met gouden, bruine en gele banden en een glanzende chatoyantie. Dit unieke optische effect geeft de edelsteen zijn naam, die doet denken aan het schitteren van het oog van een tijger.

Tijgeroog krijgt zijn typische bruine kleur door de aanwezigheid van ijzer en silica in de samenstelling. De goudbruine en donkerbruine strepen en vlekken in tijgeroog ontstaan door de wisselende concentraties van deze mineralen tijdens het vormingsproces.