檢測工作於1970年在美國加利福利亞薩坦科萊羅的海爾萊德一派克爾德水晶實驗室進行。檢測表明，水晶頭骨是由真石英水晶製成，而天然真石英水晶完全是大自然的產物。它生於地下，個別石英水晶的形成過程需要上億年的時間。水晶生長在地殼深處，通常都要經曆火山和地震。在形成過程中凝結了巨大的熱量和力量，然後由“種子”水晶將其釋放出來。種子是由一個單一的矽原子在高溫高壓的作用下，與兩個在高溫狀態下的水分子或周圍的蒸汽中釋放出來的氧原子組合而成。原子組合以後就形成了帶有單一水晶細胞的二氧化矽，所有的石英水晶都是由這種物質組成的，其副產品為氫。在上千年的漫長歲月中，如果條件允許，這一單一種子就開始生長，但周圍的流體必須含有適量的矽和水或是長期處於高溫高壓下的蒸汽。當原生的流體慢慢地滲人到二氧化矽的第一個細胞上時，這個細胞就開始衍生出另外一個和自己一模一個的細胞，但在複雜的水晶結構中一次隻能形成一個原子。水晶體內的每個細胞形態都是重複相同的，每個細胞自身都是一顆小水晶，每個細胞都像前一個細胞一樣有著相同的形態。這樣水晶就搭起一個複雜的三維結構架——“水晶架”，因此而得名，其幾何構成極其規律。就這樣日積月累，漸漸的一塊純淨透明的天然石英水晶就形成了。它的天然狀態呈多棱形，通常是六棱形，長到最佳點就逐漸變細。
當然，並不是每塊天然石英水晶都是完美的，在生長過程中它有可能受到周圍鐵、鋁等大量物質的侵害，結果就出現了色澤上的變化。比如鋁會使水晶變成煙灰色，這樣的水晶被稱為“煙色石英”；鐵會使水晶變成暗粉色，這樣的水晶被稱為“玫瑰石英”。除此之外，高強度的輻射也會影響水晶的生長和色澤。隻在沒有輻射和其他追蹤元素的地方，才有可能長出百分之百純淨透明的水晶。
對此，檢測小組非常驚訝。這種高純度的水晶石可是世界上硬度最高的材料之一了。按照寶石專家所使用的摩恩硬度標準，它隻比鑽石銷微軟一點兒，再加上它脆而易碎，無疑會給雕刻工作帶來難以想象的困難。盡管如此，頭骨的雕刻工藝卻精美異常。根據檢測小組估算，即使用當今帶有鑽石頭的電動工具，也要刻上至少一年的時間。但是檢測小組斷定，要雕刻這個嬌貴的物品，根本不能使用任何帶鑽石頭的電動工具，因為它經不起用該工具所產生的振動、熱量和摩擦，它會因此而破碎的。以至於一個小組成員不得不說：“真難以想象還真有這樣一個頭骨。”
水晶頭骨的製作之謎（二）
檢測小組最初認為，頭骨有可能不是用現代工具製成的。後來的檢測進一步證實了最初猜想的真實性。單純從頭骨極其平滑的表麵來看，就看不出任何使用現代工具所遺留下來的任何痕跡，因為如果有就非常難以去掉。這些發現，足以肯定檢測小組最初的判斷是對的——這個水晶頭骨為手工製品。
可以想象，手工創製這樣一個水晶頭骨要花費多長時間！科學家們隻能推算，這個頭骨也許是用河裏的沙子和水慢慢地一點點地從一大塊石英石上磨下來的。也許還用銅線或用手拉的雕刻用的“弓”具。檢測小組推斷，這個水晶頭骨一定耗費了好幾代人的畢生精力！至於他們到底花費了多少時間是難以確定的。據海爾萊德一派克爾德員工雜誌《測量》最精確的估算，有可能是“300年”！
正像傑克和查爾斯講的那樣，無論是誰做這個頭骨，都要從三倍於成品大小的一大塊多棱石英水晶開始。開始時，他們無法知道水晶裏麵的純度，也不知道有沒有汽泡或小洞，因此，他們事先要精心地挑出顆粒大小相當的沙子，先用大沙粒磨出雛形，再逐漸地用小沙粒磨出精細的表麵，最後用像粉狀物小得幾乎分辨不出的沙粒打光。而且，一旦中間有所疏漏，則要從頭開始。甚至哪怕混進去了一顆大了點的沙粒，即使整個工作到了最後階段也要重新開始。整個工作從頭到尾，的確是十分艱難的。