1. 晶系 (Crystal System)
礦物的原子(Atom)排列，大部分都有一定的方向。物理學家在研究內部原子的時候，發覺原子是很整齊地排列的，所以構成一定的外型。寶石在地下發掘出來時，部分可以看見明顯的晶體形狀，幫助我們鑑別是哪一種寶石。
晶系可歸納為七大類：
| 晶系 | 寶石 |
| 1. 等軸晶系(Cubic) | 鑽石、石榴石、尖晶石、方鈉石、螢石 |
| 2. 正方晶系(Tetragonal) | 鋯石(風信子) |
| 3. 六方晶系(Hexagonal) | 綠柱石(包括綠寶) |
| 4. 三方晶系(Trigonal) | 剛玉(紅、藍寶)、石英、電氣石 |
| 5. 斜方晶系(Orthorhombic) | 吐柏斯、金錄玉、橄欖石 |
| 6. 單斜晶系(Monoclinic) | 硬玉、軟玉、正長石、孔雀石 |
| 7. 三斜晶系(Triclinic) | 松石、長石 |
七大晶系
等軸晶系(Cubic System)常見的晶體
正方晶系(Tetragonal System)常見的晶體
六方系(Hexagonal System)常見的晶體
三方晶系(Trigonal System)常見的晶體
斜方晶系(Orthorhombic System)常見的晶體
單斜晶系(Monoclinic System)常見的晶體
三斜晶系(Triclinic System)常見的晶體
2. 硬度(Hardness)
硬度是防磨損的指標。愈硬的寶石，表面愈不容易磨損；經打磨的效果也愈佳。硬度高的寶石可以在硬度低的寶石的表面劃出刻痕。早在1822年，一位著名的德國礦物學家摩氏列出摩氏硬度表，好讓人們可以用以作為比較礦物硬度的標準。
摩氏硬度表
| 硬度 | 礦石代表 | 其他寶石 | 相對硬度 |
| 1 | 滑石(Talc) | 指甲可刻劃 | |
| 2 | 石膏(Gypsum) | 琥珀 | |
| 3 | 方解石(Calcite) | 珍珠(2.5)、珊瑚 (3.75)、象牙、 雲石 | 大頭針可刻劃 |
| 4 | 螢石(Flourite) | 孔雀石 | 小刀或玻璃可刻劃 |
| 5 | 磷灰石(Apatite) | 青金石 | |
| 6 | 正長石(Orthoclase) | 閃山雲(5.5至6.5)、松石、長石(6至6.5)、 硬玉(6.5至7)、 軟玉(6至6.5) | 鋼刀不可刻劃 |
| 7 | 石英(Quartz) | 石榴石(6.5至7.25)、 橄欖石(6.5至7)、 電氣石、鋯石(6.5至7.5) | 鋼刀不可刻劃 |
| 8 | 吐柏斯石(Topaz) | 金綠玉(8.5)、尖晶石、綠桂石、綠玉 | |
| 9 | 剛玉(紅、藍寶) (Corundum) | ||
| 10 | 鑽石 (Diamond) |
指甲硬度普通是2.5，銅硬幣是3，玻璃是5.5至6.5，鋼刀是6。
註：摩氏硬度表的數字是沒有定量的意義的，只代表硬度的等級。例如第十級與第九級的分別是140倍，亦即鑽石比紅藍寶硬140倍。而九與八級的分別是9倍，即剛玉比吐柏斯石硬9倍。
隨著鑑證科技的進步，現在很少有需要用硬度去判斷寶石的種類。因為這種方法會傷及寶石。就算是人造寶石與玻璃也有其價值，不可刻意弄花。以前有一位寶石鑑證師用硬度刻劃方法鑑證客人的家傳寶石，而弄花了價值很高的古董首飾，結果被客人控告，法庭判客人勝訴，鑑證師要賠償損失。
3. 解理(Cleavage)
有些晶體礦物受外來力量撞擊時，就會沿某一方向裂開，裂開的方向即為解理方向。解理的表面較平坦光滑，有時更會發出光采。多裂紋的寶石可能是因為解理嚴重。通常解理方向也是礦物內部原子結構最弱的方向，所以容易裂開。
切割師利用解理來切割晶體，可省時間。如鑽石有八個解理方向，切割師可利用這些方向將晶體分開切割成不同重量的鑽石。如剛好沒有解理方向可供利用，切割師便要花多些時間去慢慢切開石胚。
解理愈容易發生、解理方向愈多，愈影響寶石的耐用性。如戴上寶石首飾時不幸地沿著解理方向撞到寶石，可導致寶石裂開。硬度最高的鑽石都不例外，因此鑽石也不是永恆的。
4. 折射率(Refractive Index)
當光線進入寶石時，光線會被反射(圖一)及折射(圖二)。空氣的密度比寶石低，光線由空氣走到寶石時，步伐減慢，形成折射(圖三)。折射率是光在空氣之速度與在物質之速度的比例。不同物質就有不同的折射率。
如放一隻筷子在盛滿水的玻璃杯內，在側面你可看到筷子彎曲。這是折射造成的現象。
圖一 反射(Reflection) 圖二 折射(Refraction) 圖三 光線在密度高的物質內走得比較緩慢，產生折射。 筷子 水 玻璃杯 眼睛
你在玻璃窗櫥外看店內的物品時，你會看見玻璃上自己的樣子，這是反射；當你見到櫥窗內物品時，則是光線折射原理。而很多時你會同時覺察到這兩個現象，就是因為反射和折射是可以同時發生的。
每一顆寶石都有其獨特的折射率，測試折射率是鑑定寶石重要方法之一，常用的儀器是折射計 (Refractometer)。等軸晶系(Cubic
System)(如鑽石)及沒有晶系(如閃山雲、玻璃)的寶石，只有一個折射率，稱為單折射。其他六類晶系的寶石(如紅、藍、綠寶，石英、玉)都有兩個至三個不同方向的折射率，稱為雙折射及重折射。
單折射 雙折射
從不同的方向看雙折射的寶石，有機會看到不同深淺的顏色，甚至不同顏色。切磨專家在選擇寶石的「檯面方向」時，要顧及其不同的色澤，選擇顏色最美麗的方向作為檯面。
例如： 紅寶通常切割的方向是檯面與晶體底線成平行，因這方向可顯示其紅的成分多，其他方向會偏橙色。
5. 比重(Specific Gravity)
礦物的比重是指寶石在空氣中的重量與同體積的水的重量相比。
比重 = 寶石在空氣中重量 / 寶石在空氣中重量 ─ 寶石在水中的重量
例如紅寶的比重是4，意謂紅寶的重量是同樣體積的水的重量的4倍。綠寶的比重是2.7，紅、藍寶是4；一顆1卡重的綠寶與一顆1卡重的紅、藍寶會看來比(假設兩顆石以同樣方法及比例來切磨)，因綠寶的比重小，綠寶會看來比紅藍寶大得多。同樣道理，由於鑽石的比重只3.52，比紅寶還要低，1卡鑽石比1卡紅寶看來稍大。
6. 色散 (俗稱「火頭」)(Dispersion)
白色的光其實是紅橙黃綠青藍紫合拼而成的。當白色的光照在兩個斜的平面上，白色會被分散而成彩紅顏色，俗稱「火頭」。
色散愈高的寶石，火頭愈充足，如鑽石的色散是0.044，屬於非常高，所以很「好火」。與它最神似的模仿品蘇聯石的色散是0.06，火頭比真的鑽石還要高，有時更能看見一些彩虹的顏色。
