雨花石属于玛瑙质和硅化岩质的砾石，后者偶含有美丽的各种化石，如珊瑚、海绵、苔藓虫、腹足类、腕足类、有孔虫等海洋动物和辉木等陆地植物。雨花石由于它小巧玲珑、质地坚硬、晶莹剔透、颜色又五彩缤纷，特别是它由不同颜色形成的图案，有的形似日月星辰、山川河流等的自然景观，有的又像动物和人物的造型，有的甚至“写有”各种文字，让人产生无限遐想，而深受人们的喜爱。人们誉它为立体的画、无言的诗、案几上的山水、手中的宇宙。正因如此，早在5000年前的南京北阴阳营新石器时代遗址出土的近300件玉石、奇石中，就有迄今发现的、最早的雨花石藏品。
　　
　　关于雨花石收藏据周德麟考证，在六朝至隋唐的史料中，就有雨花石进贡朝廷的记载。晚唐懿宗时，雨花石甚至作为同昌公主的陪嫁品之一。两宋时期，雨花石的交易已在民间和士大夫之间广泛进行。至明代中晚期，雨花石的交易、收藏更是兴盛，市场上千钱一块的雨花石不可胜数。明清以来，珍品雨花石的价格也非常昂贵，曾有一学生得一“军士肖像石”后拿去典当，竟得纹银40两，而当时他的老师一年工资才10两。民国时期，雨花石仍是人们收藏买卖的俏货。解放后，雨花石曾一度冷清，但改革开放后，随着人民逐渐富裕，雨花石的价格也一路飚升，极品的价格竟达几万、甚至几十万，真是令人咋舌。六合有的地区一年光卖雨花石，收入就达2000多万元。
　　现在雨花石已远销美、俄、澳、日、意、英、法等国和我国香港、澳门、台湾等地，成为南京一大品牌。尽管雨花石深受人们的喜爱，但是人们对它的身世以及有关它所涉及的种种地质知识却知之甚少。如雨花石的形成是否与火山喷发有关？雨花石中怎会有化石？雨花石层的形成和喜马拉雅山地壳运动有关吗？雨花石层的分布和长江形成的年代有关吗？这些问题是人们最关注的。
　　
　　雨花石与火山喷发
　　
　　在距今1.5亿年至1亿年的5000万年间，我国东部北起黑龙江、南至海南岛，由于欧亚板块和太平洋板块碰撞，发生了大规模剧烈的岩浆活动。大量岩浆沿着断裂带侵入地壳，当它们在地底下冷却后就形成各种类型的花岗岩。安徽的黄山及南京麒麟门岩体等都是这时候形成的。而当岩浆喷出地表就形成了火山喷发。浙江大半个省以上，包括雁荡山、括苍山都是当时火山喷发形成的。在南京的铁心桥一带，断断续续的火山喷发，在几千万年间形成的火山岩、火山沉积岩也达几千米厚。在岩浆活动的后期，常有大量高温的水溶液，它们携带大量的二氧化硅渗入地表的裂缝，并在那里冷却，从而形成了玛瑙石。由于水溶液中含有不同的矿物质，故形成玛瑙石的颜色也就不同。如铁质成红色、锰为紫色、铜为蓝青色等。而且由于凝固的时间不同，矿物质含量就有差别，所以就形成一圈圈颜色不同的玛瑙石。
　　南京地区当时也有高温含矿水溶液，它含有大量的铁、锰、铅、锌和铜等。从而在当时的南京及周边地区形成了一些金属矿床。长江下游的金属矿床大都是这一时期形成的，如栖霞山的铅锌矿、锰矿，句容巢凰山的铁矿，安徽铜陵的铜矿，马鞍山的铁矿，上海梅山铁矿……虽然纯二氧化硅的热水溶液中的矿物质是极少的，但它足以使玛瑙中呈现五颜六色了。
　　
　　雨花石怎会有化石
　　
　　既然雨花石是火山晚期高温含硅水溶液，因浓度大而成胶体状态，最终冷凝而成的，怎会有化石呢？原来古长江下游两岸分布着一些老地层的灰岩、页岩、砂岩等，这些沉积岩中含有一些化石。如当年生长于海里的珊瑚、腕足类、腹足类、双壳类、头足类、海绵、苔藓虫类、有孔虫……也有植物的藻类、辉木……这些动植物的遗体在沉积岩中经长期石化而成了化石，它们是没有颜色的。
　　当浓度较小的高温含硅水溶液浸入这些老地层时，它会像水一样渗入老地层的岩石和化石内，而且还取代了其中的钙质、泥质，使它们成为硅化石（以硅为主的岩石）。虽然成了硅化岩了，但原来岩石和化石的结构依然存在，而且还加上了颜色，成了五颜六色的硅化岩和化石，这样的化石更罕见，也更珍贵。
　　从目前雨花岩中发现的化石来看，其时代似乎多数为二叠纪，即形成于距今2.9亿年至2.5亿年间的化石。至于有没有更志或更新年代的化石，现尚不得而知。曾任南京地质博物馆馆长的周晓丹对这方面深有研究。她收集了大量资料、图片，并分别请人进行鉴定、分类等，以期更深入地研究。南京地质古生物专家也在准备出一本这方面的书，届时这些化石的确切年代、它们产自何处等，一定会得到破解。
　　
　　雨花石层与喜马拉雅山运动
　　
　　玛瑙石和硅化岩都是比较坚硬的石头，它们为何会裂成碎块？并从山上被搬运到山下，并在水中被磨成砾石，而且还堆积成很厚的砾石层呢？在南京的菊花台，其砾石层厚可达14米左右，在六合的灵岩石甚至达到20多米厚。要破解这些问题，得弄清这些砾石层形成的年代以及与哪种因素有关？
　　1924年，我国地质学家第一次确定，雨花砾石层形成的时代约距今4000万年，这是根据周边岩石地层推测的。1935年我国地质学家系统考察宁（南京）镇（镇江）山脉地质后，撰写了宁镇山脉地质志一书，书中认为砾石层的时代应为距今500万年左右。解放后，一些地质学家认为这巨厚的砾石层与冰川沉积有关，所以形成的时代大致为100多万年前的冰期。20世纪70年代在六合地区的砾石层之上的砂泥层中，终于陆续找到一些哺乳动物化石。如对角犀、猪兽、四梭齿象等，所以认为其时代应在距今500万年前后。1982年南京地质古生物所的李浩敏和郑亚惠也分别在南京菊花台的雨花石层中找到植物和孢子花粉化石，也认同此观点。但也有学者认为从古生物化石和其他地层证据看，其时代应为1000万年前。2007年初，南京六合找到了泗洪炭兽。这是一种罕见的、比较古老的偶蹄类食草哺乳动物。所以，根据此新资料和新观察，雨花石的生成时代应在1000万年前，而这时正是发生了喜马拉雅山运动，造成了喜马拉雅山地区轻微褶皱和强烈隆起，从海底上升至海拔高1000米，并形成了1500米厚的砾石层（加上后来继续上升形成的）。在南京地区也受此影响，形成了老地层轻微褶皱、断裂，使山上玛瑙石、硅化岩及一些岩层破裂，加上地区上升，风化、侵蚀加剧，更加重的这一过程，并使破碎的岩石被水和泥石搬运至山下，最后汇集于河流中。在长途搬运中，由于砂石的相互摩擦和流水不断冲刷下，它们终于从碎块被磨成滚圆的砾石。
　　专家认为，没有地壳运动是不会形成很厚的砾石层。当然冰川沉积也可以形成较厚的砾石层，但这些砾石层的时代为距今1000多万年。而那时古气候比现在热，所以不可能是冰川形成的，而必与地壳运动有关。所以说雨花石砾石层的形成是与喜马拉雅山地壳运动有关，时间在距今1000多万年前。在安徽、江西等华南许多地区都有这一时期的厚砾石层，均证实这点。当然有砾石层不一定有雨花石。
　　
　　雨花石分布和长江形成有关
　　
　　雨花石砾石层只分布在南京的雨花台、菊花台和六合的灵岩山一带以及仪征地区，它们恰好分别在长江的南岸和北岸，这不仅和秦淮河、滁河有关，而且也和长江有联系。当时秦淮河上游把句容、溧水和南京山上风化下来的砾石，包括雨花石一路携带至长江处，由于流水变缓，而纷纷堆积下来。与此同时，长江北面的滁河上游也把安徽全椒、来安县、滁州市等地山上冲下来的砾石也被携带至六合、仪征的长江边而堆积下来。砾石层时代已定，那么长江、秦淮河、滁河肯定在1000多万年前就存在了，否则这些砾石是不会跑到长江边的。
　　根据南京大学夏树芳教授分析，现在的长江当时分成两段，三峡以东为东段，她流经湖北、江西、安徽、江苏而入东海。三峡以西为西段，她流经四川盆地。随着河流本身的溯源侵蚀，东段不断往西延伸，而西段也在往东增长，更重要的是喜马拉雅山地壳两次最重要的运动，青藏高原不断隆起，四川地势也抬高了，才使得“长江”的西段和东段相连了，并使四川的水系包括青海流入的金沙江等一并汇入，终于和长江东段一起，浩浩荡荡流入东海，成为亚洲第一大江。所以雨花石层的分布显示，秦淮河、滁河、长江早已在1000万年前存在了。