Tonminerale entstehen an der Erdoberfläche durch Verwitterung von Silikatmineralen ( siehe auch: Modellfall der Silikatverwitterung ). Sie bilden sich aber auch während Diagenese der Umwandlung eines Locker- in ein wo das Auftreten bestimmter Tonminerale als Anzeiger den Diagenesefortschritt verwendet werden kann.
Tonhaltige Böden zeichnen sich dadurch aus sie leicht Wasser und mineralische wie organische binden können. Die hohe spezifische Oberfläche der feinkörnigen Minerale und die Polarität der Mineralflächen Stoffadsorption an den Aussenflächen. Einige Tonminerale können Kationen und organische Moleküle reversibel in ihre eingelagern. Dieses Verhalten ist besonders bei Smectiten Montmorillonit-Mineralien zu beobachten bei denen der Einbau einer Quellung des Schichtstapels einhergeht.