Коштовне каміння відносяться до великого класу природних хімічних сполук, які називаються мінералами, але на відміну від інших мінералів дорогоцінні камені володіють особливо цінними або рідкісними якостями, до числа яких відносяться:
1. Висока твердість. Камені, що володіють високою твердістю, широко використовуються в різних областях техніки. За мінералогічною шкалою твердості дорогоцінні камені мають зазвичай твердість не нижче шести.
2. Краса забарвлення. Красиво забарвлені камені знаходять застосування в якості прикрас. На відміну від інших каменів дорогоцінні камені в більшості випадків прозорі, що надає глибину й особливу красу їх забарвленні, як, наприклад, рубінам, сапфірам і смарагдів.
3. Блиск. Блиском називається властивість мінералу відображати падаюче на нього світло, що залежить головним чином від показника заломлення світла, що падає на мінерал, і від типу хімічного зв'язку і майже не залежить від забарвлення мінералу. Блиск може бути різного ступеня інтенсивності, яка залежить в основному від показника заломлення * світла в даному мінералі. Чим більше показник заломлення, тим більше інтенсивність блиску. Крім того, інтенсивність блиску залежить від сторонніх включень, від наявності тріщин і стану поверхні, що відбиває даного мінералу.
* (Показник заломлення - це величина кута відхилення світлового променя в мінералі (або будь-якої іншої середовищі) від його первісного напрямку. Показник заломлення тим більше, чим більше відношення синуса кута падаючого променя до синуса кута променя, відбитого від даної поверхні.)
Від типу хімічного зв'язку залежить тип взаємодії світла з речовиною, що визначає ступінь поглинання і заломлення світла.
4. Дисперсія світла. Дисперсією називається явище розкладання світла на його складові частини. Дисперсія світла відбувається від того, що показник заломлення залежить від довжини світлової хвилі або частоти коливання. Для речовин прозорих у видимій частині спектру показник заломлення зростає зі зменшенням довжини хвилі. Тому видимий сонячне світло, що має в своєму складі промені різного кольору, при проходженні через мінерали, що володіють властивостями дисперсії, буде як би розщеплюватися на всі складові його кольору, подібно веселці.
5. Сильне лучепреломление і світлорозсіювання. Променезаломлення - це відхилення світлового променя від свого первісного напрямку при проходженні його через прозорий кристал чи іншу прозору середу.
Променезаломлення залежить від стану поверхні, а також від кристалічної структури речовини, т. Е. Від взаємного розташування атомів даної речовини в просторі.
Графіт і алмаз, наприклад, складаються з одного і того ж елемента - вуглецю, але внаслідок того, що розташування атомів вуглецю в їх кристалах різному, різні і фізико-хімічні властивості цих мінералів. Алмаз безбарвний, прозорий і твердий, тоді як графіт м'який, непрозорий і має чорний колір. Паралельний пучок світла, що падає на мінерал, розсіюється їм у всіляких напрямках. Якщо при цьому мінерал має ще дисперсією світла, то спостерігається гарна "гра" всіма кольорами веселки, властива алмазу, благородному опалу і деяким іншим мінералів.
6. Прозорість. Під прозорістю мається на увазі властивість речовини пропускати світло. Прозорими можуть бути як безбарвні, так і забарвлені речовини і предмети. Багато дорогоцінні камені відрізняються своєю прозорістю, причому ступінь прозорості їх може бути різною.
Природна гра світла в таких каменях набуває глибину, створюючи враження, нібито камені самі світяться зсередини. Ймовірно, в зв'язку з цим коштовним камінням називають на Уралі самоцвітами.
7. Хімічна стійкість. Це властивість дуже характерно для дорогоцінного каміння; більшість з них протягом століть стійко витримують звичайні коливання температури, інертні стосовно впливу повітря, вологи і навіть багатьох хімічних реагентів.
8. Здатність добре шліфуватися і полироваться. Це властивість має дуже важливе значення, так як тільки шліфування та полірування розкриває повністю всю внутрішню красу і гармонію каменю. При цьому виявляються властиві каменю малюнок, колір, блиск і інші якості.
Таким чином, дорогоцінні камені мають досить різноманітним комплексом властивостей. Однак володіння подібними властивостями або деякими з них далеко ще не досить, щоб зарахувати той чи інший мінерал до коштовних каменів. Цінність дорогоцінних каменів в значній мірі обумовлюється також малим їх розповсюдженням в природі, труднощами виявлення, витратою великої кількості праці на видобуток і огранювання. Відповідно до класифікації академіка А. Е. Ферсмана і німецького вченого М. Бауера, до коштовних каменів відноситься близько 60 мінералів. Причому в залежності від цінності вони в свою чергу поділяються на три порядки. До коштовних каменів першого порядку відносяться: 1алмаз, рубін, сапфір, смарагд, олександрит, благородна шпінель і евклаз.
Коштовне каміння, що мають цінність в ювелірній справі, йдуть на огранювання, т. Е. Їм надається певна форма, після чого вони використовуються в якості вставок при виготовленні всіляких прикрас. Алмаз, наприклад, в сирому, необробленому вигляді не виробляє того чарівного враження, як огранений. Ограновані алмази називають діамантами. Дорогоцінні камені, що володіють великою твердістю, широко застосовуються в техніці.
У більшості випадків дорогоцінні камені Монокристальна, т. Е. Складаються і в одного мінералу, представленого у формі одиничного кристала.
Особливу групу дорогоцінних каменів становлять дорогоцінне каміння органогенного утворення. До неї відносять: перли, корал, бурштин і гагат.