คุณสมบัติของแร่ที่เป็นอัญมณี

      อัญมณีส่วนใหญ่เป็นแร่เราจึงสามารถศึกษาเรียนรู้และเข้าใจถึงโครงสร้างและคุณสมบัติในด้านต่าง ๆ ของอัญมณีได้อย่างค่อนข้างสะดวกและรวดเร็ว  แร่ทุกชนิดจะจัดแบ่งแยกจากกันได้โดยลักษณะโครงสร้างทางผลึกและส่วนประกอบทางเคมีซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมาก  เนื่องจากว่าจะไม่มีแร่หรืออัญมณี ๒ ชนิดใดที่มีลักษณะโครงสร้างทางผลึกและองค์ประกอบทางเคมีที่เหมือนกันทุกประการ คือ อาจมีความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพ ทางแสง และทางเคมี  ดังนั้นจึงสามารถใช้ความแตกต่างในคุณสมบัติดังกล่าวมาช่วยในการตรวจจำแนกชนิดและคุณค่าราคาของอัญมณีต่าง ๆ ได้

คุณสมบัติทางเคมี (Chemical properties)

      อัญมณีทุกชนิดมีองค์ประกอบทางเคมีเฉพาะตัวสามารถแสดงโดยสูตรเคมีซึ่งใช้เป็นหลักเกณฑ์อันดับแรกที่ใช้ในการจัดแบ่งเป็นประเภท (specie) ของอัญมณีนั้น ๆ สำหรับอัญมณีซึ่งเป็นแร่ประเภทหรือพวกเดียวกันแต่มีความแตกต่างกันในเรื่องของสี ความโปร่งใส หรือรูปร่างลักษณะภายนอกบางอย่างนั้นก็จะใช้สี ความโปร่งใส และลักษณะภายนอกเหล่านั้นในการจัดแบ่งเป็นชนิด (Variety) ของอัญมณี  กลุ่มแร่ที่มีการเกิดเหมือนกันในสภาพแวดล้อมเช่นเดียวกันมีลักษณะโครงสร้างทางผลึก คุณสมบัติทางกายภาพ และทางแสงไม่ต่างกันแต่มีองค์ประกอบทางเคมีแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยจะเรียกว่า กลุ่มแร่ หรือ ตระกูลแร่ (group) อัญมณีส่วนใหญ่จะประกอบขึ้นด้วยธาตุตั้งแต่ ๒ ชนิด หรือมากกว่าขึ้นไป  ยกเว้นเพชรซึ่งประกอบขึ้นด้วยธาตุคาร์บอนเพียงอย่างเดียวเท่านั้น องค์ประกอบทางเคมีของอัญมณีบางชนิด เช่น ไพลิน ทับทิม บุษราคัม มีสูตรเคมี คือ Al₂O₃ (Al=อะลูมีเนียม, O=ออกซิเจน) หมายความว่า ไพลิน ทับทิม และบุษราคัม จัดเป็นแร่ชนิดเดียวกัน ประกอบด้วยธาตุอะลูมิเนียมและออกซิเจนเหมือนกัน แต่มีความแตกต่างกันในเรื่องของสี  คือ ไพลินมีสีน้ำเงิน ทับทิมมีสีแดง และบุษราคัมมีสีเหลือง ทำให้เรียกชื่อเป็นชนิดอัญมณีต่างชนิดกัน

คุณสมบัติทางกายภาพ (Physical properties) 

      รูปแบบที่อะตอมต่าง ๆ ของธาตุที่ประกอบเป็นอัญมณี  จัดเรียงตัวเกาะกลุ่มในโครงสร้างของผลึกของอัญมณีนั้น ๆ เป็นตัวกำหนดถึงคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันของอัญมณีนั้นกับอัญมณีชนิดอื่น ๆ ที่สามารถนำมาใช้ในการตรวจจำแนกชนิดของอัญมณีได้โดยวิธีการที่ไม่ทำให้อัญมณีนั้นเสียหายหรือถูกทำลายไป  บางวิธีอาจจะใช้การคาดคะเนหรือโดยการใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์หรือเครื่องมือธรรมดาโดยทั่วไปคุณสมบัติทางกายภาพต่าง ๆ ได้แก่ 
ความแข็ง (Hardness) 
      คือ ความสามารถของอัญมณีในการต้านทานต่อการขูดขีด ขัดสี สึกกร่อนบนผิวหน้าเรียบ เป็นสิ่งที่พิจารณาได้ว่าอัญมณีชนิดใดมีความสามารถต่อการสวมใส่เพียงใด อัญมณีชนิดสามารถนำมาจัดเรียงลำดับความสามารถต้านทานต่อการขูดขีด  จัดเป็นชุดลำดับของความแข็งที่มากกว่าหรือน้อยกว่าในการวัดหาค่าความแข็งของอัญมณีทำได้โดยการทดสอบการขูดขีดด้วยแร่หรือด้วยปากกา วัดค่าความแข็ง ระดับค่าความแข็งที่เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกวันนี้เป็นค่าความแข็งสัมพัทธ์ของโมส์ (Mohs scale) ซึ่งจัดแบ่งเรียงลำดับความแข็งของแร่ที่เพิ่มขึ้นจาก ๑-๑๐ ดังนี้
 

      แร่แต่ละชนิดดังกล่าวจะสามารถขูดแร่พวกที่มีเลขต่ำกว่าได้แต่จะไม่สามารถขูดขีดแร่พวกที่มีเลขสูงกว่าได้  ตัวอย่างเช่น เพชร แข็ง ๑๐ สามารถขูดขีดแร่ได้ทุกชนิด คอรันดัม แข็ง ๙ จะไม่สามารถขูดขีดเพชรให้เป็นรอยได้ แต่สามารถขูดขีด โทแพซ ควอตซ์ ออร์โทเคลส ที่มีความแข็งรองลงมาได้ดังนี้ เป็นต้น  อัญมณีที่มีค่าความแข็งเท่ากันสามารถขูดขีดกันให้เป็นรอยได้ ความแข็งของอัญมณีชนิดเดียวกันอาจจะมีการเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อยได้ตามส่วนประกอบและลักษณะของการเกาะกลุ่มรวมกันของเนื้อแร่หรือตามการผุเสื่อมสลายโดยธรรมชาติ  ค่าความแข็งดังกล่าวนี้เป็นค่าความแข็งที่เปรียบเทียบกันเท่านั้นมิใช่เป็นหน่วยวัดค่าความแข็งความแตกต่างของค่าความแข็งในแต่ละระดับก็ไม่เท่ากัน เช่น ความแตกต่างของความแข็งระหว่างเพชรกับคอรันดัมจะไม่เท่ากับความแตกต่างของความแข็งระหว่างคอรันดัมกับโทแพซ  โดยทั่วไปแล้วอัญมณีที่มีค่าความแข็งตั้งแต่ ๗ ขึ้นไป จะมีความคงทนเหมาะสมต่อการสวมใส่ในชีวิตประจำวันในการตรวจสอบชนิดของอัญมณีนั้น จะไม่นิยมใช้การทดสอบความแข็งกันเนื่องจากจะทำให้อัญมณีที่ถูกทดสอบนั้นเสียหายและอาจทำลายคุณค่าความสวยงามได้  แต่ในบางครั้งอาจจะใช้ได้ ในกรณีจำเป็นสำหรับอัญมณีที่ยังไม่ได้เจียระไนหรือแกะสลักซึ่งมีความโปร่งแสงถึงทึบแสงแต่ไม่ควรใช้ทดสอบอัญมณีที่โปร่งใสเจียระไนแล้วเป็นอันขาด
ความเหนียว (Toughness) 
      คือ ความสามารถของอัญมณีในการต้านทานต่อการแตกหัก แตกร้าว การเกาะเกี่ยว เกาะกลุ่มอยู่ติดกันแน่นมาก แต่ก็มีปัจจัยหลายอย่างที่มีบทบาทในการลดค่าความเหนียวของอัญมณี เช่น การมีแนวแตกเรียบ (cleavage) เป็นการแตกอย่างมีทิศทางแน่นอนขึ้นกับลักษณะโครงสร้างของผลึกแร่  การแตกมีระนาบเรียบตามโครงสร้างอะตอมในผลึกแร่อาจเป็นแนวเดียวหรือหลายแนวก็ได้ การแตกแบบขนาน (parting) เป็นการแตกที่เกิดขึ้นในแนวโครงสร้างของแร่ที่ไม่แข็งแรงมักเป็นรอยต่อของผลึกแฝด รอยแตกร้าว (fracture) เป็นการแตกที่เกิดขึ้นโดยไม่มีทิศทางที่แน่นอนมักมีลักษณะแตกต่างกันไปและเป็นลักษณะเฉพาะของแร่ เช่น แบบโค้งเว้าเหมือนก้นหอย หรือแบบเสี้ยนไม้ เป็นต้น

      ความเหนียวไม่จำเป็นต้องมีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับความแข็ง ตัวอย่างที่เห็นได้ง่ายและชัดเจน ได้แก่ เพชร ซึ่งเป็นวัตถุธรรมชาติที่มีความแข็งมากที่สุดในโลกสามารถขูดขีดตัดสลักวัตถุหรืออัญมณีใด ๆ ได้ แต่เพชรมีเนื้อแร่ที่ค่อนข้างเปราะและอาจแตกหักกระจายได้โดยง่ายเมื่อได้รับแรงกระทบกระแทกในทิศทางบางทิศทางดังนั้น  ในการตำหรือบดเพชรให้ละเอียดเพื่อนำเอาผงเพชรมาทำเป็นผงขัดหรือประลงในผิวใบเลื่อยต่าง ๆ จึงใช้เหล็กซึ่งมีความเหนียวมากกว่าเป็นตัวตำให้ละเอียดลงไป  ในขณะที่หยกเจไดต์หรือเนไฟรต์ซึ่งเป็นอัญมณีที่มีความเหนียวมากเป็นพิเศษสามารถที่จะนำมาเจียระไนตัดเป็นแผ่นบางหรือแกะสลักในรูปแบบที่ซับซ้อนได้โดยไม่มีการแตกร้าวนำมาทำเครื่องประดับได้อย่างคงทนสวยงามดี  การจัดแบ่งระดับความเหนียวของอัญมณีโดยทั่วไปแบ่งได้ดังนี้ เหนียวมากเป็นพิเศษได้แก่ หยกเจไดต์หรือเนไฟรต์ เหนียวมาก ได้แก่ คอรันดัน เหนียว ได้แก่ ควอตซ์เนื้อผลึกและสปิเนล เหนียวพอใช้ ได้แก่ ทัวร์มาลีน และเปราะ ได้แก่ เฟลด์สปาร์และโทแพซ

ความถ่วงจำเพาะ หรือ ความหนาแน่น สัมพัทธ์ (Specific gravity)
      เป็นอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของวัตถุกับน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน ( ในอุณหภูมิ ๔ °ซ ) ตัวอย่างเช่น ทับทิมที่มีน้ำหนัก ๕ กะรัต  และน้ำที่มีปริมาณเท่ากัน มีน้ำหนัก ๑.๒๕ กะรัต       ค่าความถ่วงจำเพาะของทับทิมจะเท่ากับ ๔.๐๐ หรืออัญมณีใด ๆ ที่มีค่าความถ่วงจำเพาะเท่ากับ ๓ อัญมณีนั้น ๆ ก็จะมีน้ำหนักเป็น ๓ เท่าของน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากันนั่นเอง  โดยทั่วไปแล้วค่าความถ่วงจำเพาะของอัญมณีแทบทุกชนิดจะมีค่าอยู่ในช่วงระหว่าง ๑-๗ อัญมณีที่มีค่าต่ำกว่า ๒ ถือว่าเป็นชนิดเบา เช่น อำพัน พวกที่มีค่าอยู่ระหว่าง ๒ และ ๔ เป็นชนิดปกติ เช่น ควอตซ์ พวกที่มีค่ามากกว่า ๔ เป็นชนิดหนัก เช่น มณีดีบุก สามารถนำค่าความถ่วงจำเพาะมาใช้เป็นข้อมูลเสริมช่วยในการตรวจจำแนกชนิดของอัญมณีได้   โดยเฉพาะพวกที่ไม่ได้อยู่ในตัวเรือนเพราะค่าความถ่วงจำเพาะของอัญมณีแต่ละชนิดนั้นมักจะมีค่าที่ค่อนข้างคงที่และสามารถตรวจสอบได้ง่ายโดยไม่ทำให้อัญมณีเสียหายด้วยวิธีการตรวจสอบค่าความถ่วงจำเพาะที่ได้ผลดีและเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป มีอยู่ ๒ วิธี คือ วิธีการชั่งน้ำหนักอัญมณีแบบแทนที่น้ำในเครื่องชั่ง (ใช้หลักการของอาร์คีเมเดส) และการใช้น้ำยาเคมีหนัก เช่น เมทิลีนไอโอไดด์ โบรโมฟอร์ม ฯลฯ เป็นหลักในการตรวจสอบ แต่ก็ยังมีปัญหาไม่ว่าในวิธีใด ๆ นั่น  คือ การมีมลทินตำหนิภายในเนื้ออัญมณีหรือรอยแตกร้าวต่าง ๆ เป็นต้น สิ่งเหล่านี้จะมีผลต่อการตรวจสอบเพราะอาจทำให้ค่าที่ได้มีความผิดพลาดไปจากความเป็นจริง  ถึงแม้ว่าอัญมณีนั้นจะเป็นผลึกเดี่ยวก็ตามจึงควรจะต้องพิจารณาดูอัญมณีให้ละเอียดถึงลักษณะผิวเนื้อภายนอกและภายในทำความสะอาดอัญมณีให้หมดจดระมัดระวังในการเตรียมตัวอย่าง และเครื่องมือ  มีการควบคุมอุณหภูมิขณะทำการตรวจให้คงที่มีความละเอียดและทำการตรวจหลาย ๆ ครั้ง  เพื่อนำมาสรุปผลให้ได้ค่าที่ถูกต้องมากขึ้น ค่าความถ่วงจำเพาะยังช่วยในการคาดคะเนน้ำหนักและขนาดของอัญมณีได้ด้วย เช่น เพชรที่มีน้ำหนัก ๑ กะรัต จะมีขนาดเล็กกว่าอะความารีนที่มีน้ำหนัก ๑ กะรัต และเจียระไนแบบเดียวกันที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากเพชรมีค่าความถ่วงจำเพาะหรือมีความหนาแน่นมากกว่าอะความารีน  อัญมณีต่างชนิดกันแม้ว่ามีน้ำหนักเท่ากันแต่จะมีขนาดที่แตกต่างกันเสมอและอีกประการหนึ่งอัญมณีที่มีค่าความแข็งสูงก็มักจะมีค่าความถ่วงจำเพาะสูงด้วย

รูปแบบของผลึก (Forms) 

      เป็นรูปร่างลักษณะผลึกภายนอกของแร่ที่เป็นอัญมณีชนิดต่าง ๆ ที่มองเห็นและพบได้โดยทั่ว ๆ ไป  ส่วนใหญ่มักจะเกิดเป็นผลึกเดี่ยวและมีการเติบโตขยายออกเป็นรูปร่างเห็นเด่นชัดเฉพาะตัว เช่น โกเมนมักจะพบในลักษณะรูปร่างแบบกลมคล้ายลูกตะกร้อ  เพชรและสปิเนลมักจะพบในรูปร่างลักษณะแบบแปดหน้ารูปพีระมิดประกบฐานเดียวกัน  รูปแบบของผลึกยังอาจหมายถึงชนิดของลักษณะผลึก (habits) ซึ่งอาจจะเป็นลักษณะแผ่นแบน รูปเข็มเล็กยาว แผ่นเรียวยาว แท่ง หกเหลี่ยม แผ่นหนาก้อนกลุ่ม คล้ายเข็ม คล้ายต้นไม้ คล้ายพวงองุ่น คล้ายไต เป็นต้น  ในธรรมชาติจริง ๆ แล้วผลึกอัญมณีที่เกิดขึ้นเป็นผลึกเดี่ยวและมีรูปร่างครบทุกหน้าผลึกที่ได้สัดส่วนหรือรูปร่างสมบูรณ์จะพบได้ยากมาก  โดยมากจะพบเป็นผลึกขนาดเล็ก ละเอียด เกาะกลุ่มรวมกันเป็นผลึกแฝดหรือเป็นผลึกแฝดซ้ำซ้อน  ควรจะระลึกไว้ในใจอยู่เสมอว่าชนิดของอัญมณีที่เป็นแร่ประเภทเดียวกันถ้าเกิดอยู่ในแหล่งหรือบริเวณที่แตกต่างกันก็อาจจะมีรูปร่างลักษณะผลึกภายนอกที่ต่างกันได้  โดยสรุปแล้วความรู้และความเข้าใจถึงความแตกต่างที่หลากหลายของรูปแบบของผลึกและรูปร่างลักษณะภายนอกของอัญมณีอาจมีประโยชน์ช่วยในการตรวจ  จำแนกชนิดอัญมณีที่เป็นผลึกก้อนดิบได้อย่าง ง่าย ๆ หรือบางครั้งอาจสามารถบอกแหล่งกำเนิดได้ด้วย

คุณสมบัติทางแสง (Optical properties) 

      เมื่อแสงเดินทางผ่านเข้าสู่มัชฌิมที่แตกต่างกันสองชนิด เช่น อากาศ และอัญมณี จะเกิดปรากฏการณ์ขึ้น ๓ ลักษณะ ได้แก่ แสงบางส่วนจะสะท้อนกลับหรือถูกส่งกลับจากผิวของอัญมณีนั้นไปสู่อากาศ  แสงบางส่วนผ่านเข้าไปในเนื้อของอัญมณีแล้วเกิดการหักเหของแสงขึ้นและอัญมณีนั้นจะดูดกลืนแสงบางส่วนไว้ ลักษณะปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ไม่จำเป็นจะต้องเกิดขึ้นพร้อม ๆ กันทั้งสามลักษณะ อาจมีลักษณะหนึ่งแสดงให้เห็นได้เด่นชัดมากกว่าลักษณะอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะตามธรรมชาติและชนิดของอัญมณีที่แสงมีปฏิกิริยาด้วย เช่น ในโลหะชนิดต่าง ๆ ที่เป็นวัตถุทึบแสงลักษณะที่เกิดขึ้นเด่นชัดกว่าลักษณะอื่น ๆ คือ การดูดกลืนแสงในขณะเดียวกันก็มีลักษณะของการสะท้อนแสงให้เห็นด้วย ส่วนการหักเหของแสงโดยปกติแล้วจะมองไม่เห็นเลยในทางกลับกันอัญมณีชนิดต่าง ๆ ที่เป็นวัตถุโปร่งใสหรือโปร่งแสงลักษณะการหักเหของแสงจะแสดงให้เห็นได้เด่นชัดกว่าลักษณะอื่น  โดยที่มีลักษณะการสะท้อนของแสงและการดูดกลืนของแสงอาจจะเปลี่ยนแปลงไปตามลักษณะและชนิดของอัญมณี  จากลักษณะปรากฏการณ์ทั้งสามที่กล่าวมาจะเป็นสิ่งที่ทำให้เกิด สี ความวาว การกระจายแสง การเรืองแสง การเล่นสีประกายแวว ประกายเหลือบรุ้ง และอื่น ๆ อีกมากมาย คุณสมบัติทางแสงต่าง ๆ ได้แก่

สี (Color) 
      สีต่าง ๆ ของอัญมณีชนิดใด ๆ เป็นผลเนื่องมาจากลักษณะธรรมชาติของแสงกับอัญมณีนั้น ๆ โดยตรง คือ จะมองเห็นสีได้ก็ต่อเมื่อมีแสง  แสงที่มองเห็นได้ประกอบขึ้นด้วยแสงสีที่เด่น ๗ ส่วน ในแต่ละส่วนจะมีสีที่แตกต่างกัน (สีรุ้ง) ประกอบด้วยสี ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลืองแสด แดง การผสมผสานคลื่นแสงที่มองเห็นได้นี้จะก่อให้เกิดเป็นแสงสีขาว คือ แสงอาทิตย์ เมื่อแสงที่มองเห็นได้นี้ส่องผ่านเข้าไปในอัญมณีก็จะทำให้อัญมณีนั้นมองดูมีสีขึ้น  เนื่องจากอัญมณีนั้นได้ดูดกลืนคลื่นแสงบางส่วนเอาไว้และคลื่นแสงส่วนที่เหลืออยู่ถูกส่งผ่านออกมาเข้าสู่ตาของเรา มองเห็นเป็นสีจากส่วนของคลื่นแสงที่เหลือนั่นเองจะมองไม่เห็นเป็นสีขาวอีก เช่น ทับทิมมีสีแดงเนื่องจากทับทิมได้ดูดกลืนคลื่นแสงในช่วงสีน้ำเงิน เหลือง และเขียว เอาไว้คงเหลือแต่ส่วนที่มีสีแดงให้เรามองเห็นในอัญมณีบางชนิดคลื่นแสงที่มองเห็นได้นี้จะส่องผ่านทะลุออกไปหมดโดยไม่ได้ถูกกลืนคลื่นแสงช่วงใด ๆ เอาไว้เลยอัญมณีนั้นก็จะดูไม่มีสี  แต่ถ้าคลื่นแสงถูกดูดกลืนไว้ทั้งหมดอัญมณีนั้นก็จะดูมีสีดำ หรือถ้าคลื่นแสงทั้งหมดถูกดูดกลืนเอาไว้ในสัดส่วนที่เท่า ๆ กัน อัญมณีก็จะดูมีสีเทาหรือขาวด้าน ๆ 

      สีต่าง ๆ ของอัญมณีนานาชนิดมีกระบวนการหลายอย่างที่ก่อให้เกิดสี  สีบางสีอาจเกิดจากองค์ประกอบสำคัญทางเคมีและทางกายภาพของอัญมณีชนิดนั้น ๆ สีบางสีอาจเกิดจากมลทินทางเคมีภายนอกอื่น ๆ หรือจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในอัญมณีหรือตำหนิมลทินต่าง ๆ ภายในเนื้อ เป็นต้น ส่วนใหญ่แล้วสีของอัญมณีมักจะเกิดจากมลทินทางเคมีภายนอกอื่น ๆ ที่เข้าไปอยู่ภายในเนื้อของอัญมณี เช่น เบริลบริสุทธิ์จะไม่มีสีแต่ถ้ามีมลทินของธาตุโครเมียมหรือวาเนเดียมเพียงเล็กน้อยก็จะทำให้เกิดเป็นสีเขียว เรียก มรกต (Emerald) หรือมีมลทินของธาตุเหล็กก็จะทำให้เกิดเป็นสีฟ้าอมเขียวหรือน้ำเงินอมเขียว เรียก อะความารีน (Aquamarine) คอรันดันบริสุทธิ์ก็จะไม่มีสีเช่นกัน แต่ถ้ามีสีแดงก็เป็นทับทิมเนื่องจากมีมลทินธาตุโครเมียมเพียงเล็กน้อยหรือถ้ามีสีน้ำเงินก็เป็นไพลิน เนื่องจากมีมลทินธาตุไทเทเนียมและธาตุเหล็ก  ดังนั้นมลทินธาตุหลาย ๆ ชนิดจึงก่อให้เกิดสีต่าง ๆ ได้ในอัญมณีชนิดต่าง ๆ 

      สำหรับการดูดกลืนแสงของอัญมณีชนิดต่าง ๆ นั้นอาจมีได้ไม่เท่ากันและอาจเปลี่ยนแปลงได้  ขึ้นอยู่กับลักษณะธรรมชาติและความหนาของอัญมณีนั้น ๆ อัญมณีชนิดหนึ่ง ๆ ถึงแม้จะมีการเจียระไนจนมีความบางมากแล้วแต่ก็ยังคงดูดกลืนแสงไว้หมดโดยไม่ให้ส่องทะลุผ่านได้เลยจะเรียกว่า ทึบแสง ส่วนอัญมณีชนิดที่ยอมให้แสงส่องทะลุผ่านไปได้หมดแม้ว่าจะมีความหนามากจะเรียกว่า โปร่งใส ส่วนอัญมณีที่ดูดกลืนแสงในระหว่างลักษณะสองแบบที่กล่าวมาและยอมให้แสงส่องผ่านได้บ้างมากน้อยแตกต่างกันไปในอัญมณีแต่ละชนิดจะเรียกว่า โปร่งแสง ดังนั้นช่างเจียระไนจึงอาจยึดหลักนี้ไว้เป็นประโยชน์ในการพิจารณาตัดและเจียระไนอัญมณีชนิดต่าง ๆ ด้วยอัญมณีที่มีสีอ่อนจึงมักจะตัดและเจียระไนให้มีความหนาหรือความลึกมากหรือมักจะมีการจัดหน้าเหลี่ยมเจียระไนต่าง ๆ ที่ทำให้แสงมีระยะถูกดูดกลืนมากขึ้นจะทำให้ดูมีสีเข้ามากขึ้นตามไปด้วย ในทางกลับกันอัญมณีที่มีสีเข้มดำหรือมีสีค่อนข้างมืดมักจะตัดและเจียระไนให้มีความบางหรือตื้นมาก เช่น โกเมนชนิดแอลมันไดต์ซึ่งมีสีแดงเข้มอมดำ  มักจะตัดบางหรือคว้านให้เป็นโพรงอยู่ภายในเนื้อไพลินจากบางแหล่งที่มีสีเข้มออกดำมักจะเจียระไนเป็นรูปแบบที่บางกว่าปกติ เป็นต้น 

      ส่วนใหญ่แล้วความเข้มและความสดสวยของสีจะมีความสัมพันธ์โดยตรงควบคู่ไปกับคุณค่าและราคาที่สูง นอกจากนี้แสงที่ใช้ในการมองดูอัญมณีก็มีความสำคัญและมีผลต่อความสวยงามของสีเช่นกัน แสงอาทิตย์ในเงาร่มหรือแสงแดดอ่อนมีความเหมาะสมมากในการมองดูสีของอัญมณี  แสงจากแสงเทียนหรือแสงจากหลอดมีไส้จะมองดูสีน้ำเงินของไพลินได้ไม่สดสวยแต่จะมองดูมรกตและทับทิมมีสีสวยสด ดังนั้นแสงที่ใช้ส่องมองดูอัญมณีที่ดีและเหมาะสมควรจะมีส่วนผสมที่สมดุลกันระหว่างแสงจากหลอดมีไส้และแสงจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนซ์  อัญมณีบางชนิดอาจจะแสดงการเปลี่ยนสีได้เมื่อมองดูด้วยแสงต่างชนิดกันหรือมีช่วงคลื่นของแสงที่ต่างกัน เช่น เจ้าสามสีจะมองดูมีสีเขียวหรือน้ำเงินในแสงแดดหรือแสงไฟฟลูออเรสเซนซ์และมีสีแดงหรือม่วงในแสงเทียนหรือแสงจากหลอดมีไส้  อัญมณีบางชนิดมีการแสดงลักษณะสีที่แตกต่างกันหรือสีที่มีความเข้ม - อ่อนต่างกัน  เมื่อมองดูในทิศทางที่ต่างกันทั้งนี้เนื่องจากความแตกต่างในลักษณะของการดูดกลืนแสงในทิศทางต่างกันของอัญมณีนั้น ๆ ลักษณะปรากฏนี้เรียกว่า สีแฝด ซึ่งอาจจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือมองเห็นได้ง่ายมากด้วย "ไดโครสโคป"  อัญมณีหลายชนิดที่แสดงสีแฝดได้ ๒ สีต่างกันเรียกว่า มีสีแฝด ๒ สี (Dichroic) เช่น ทับทิม ไพลิน คอร์เดียไรนต์ ฯลฯ และอัญมณีที่แสดงสีแฝดได้ ๓ สีต่างกันเรียกว่า มีสีแฝด ๓ สี (Trichroic) เช่น แทนซาไนต์ แอนดาลูไซต์ ฯลฯ อัญมณีที่มีสีแฝดเมื่อเจียระไนแล้วอาจจะแสดงเพียงสีเดียวหรือมากกว่า ๑ สีนั้นขึ้นอยู่กับการจัดทิศทางการวางตัวของเหลี่ยมหน้ากระดานของอัญมณีที่จะแสดงให้เห็นสีนั้น ๆ  นอกจากนี้ยังมีอัญมณีบางชนิดที่อาจมี   สีหรือแสดงสีได้หลายสีแม้เป็นผลึกเดี่ยวและมองดูในทิศทางเดียว เช่น โอปอ ทัวร์มาลีน ลักษณะเช่นนี้เป็นลักษณะตามธรรมชาติของรูปแบบของแร่หรือของผลึกชนิดนั้นไม่ใช่สีแฝด

      สีเป็นลักษณะที่มองเห็นได้ง่ายชัดเจนเป็นสิ่งสะดุดตาและดึงดูดสายตามากที่สุด  ในเรื่องของอัญมณีและเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญมากในการพิจารณาถึงคุณค่าและราคาของอัญมณีสีอาจทำให้เกิดความแตกต่างของราคาได้มาก  จากตั้งแต่ ๒๕๐-๒๕๐,๐๐๐ บาทต่อกะรัต ในอัญมณีชนิดเดียวกันแต่มีสีสวยงามแตกต่างกันมาก  โดยทั่วไปแล้วสีจะไม่ถือว่าเป็นคุณสมบัติลักษณะสำคัญที่ช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีเพราะมีอัญมณีต่างชนิดกันแต่มีสีเหมือนกันได้และก็มีอัญมณีชนิดเดียวกันที่สามารถเกิดขึ้นได้หลายสี  นอกจากนี้ชื่อลักษณะของสีก็เป็นที่นิยมใช้กับอัญมณีบางชนิดมานานแล้ว เช่น สีเลือดนกพิราบใช้กับทับทิม  สีแสดใช้กับแพดพาแรดชา สีเหลืองนกขมิ้นและสีแชมเปญใช้กับเพชร เป็นต้น ชื่อลักษณะสีเหล่านี้ในบางครั้งจะกำกวมไม่ชัดเจนให้ความหมายของสีไม่ตรงกับความจริงหรือเป็นลักษณะสีที่ไม่มีความแน่นอน  แม้ว่าจะมีความบกพร่องดังกล่าวชื่อสีเหล่านี้ก็ยังเป็นที่นิยมใช้กันอยู่โดยทั่วไปในตลาดอัญมณี  อย่างไรก็ตามในปัจจุบันนี้ได้มีการประดิษฐ์เครื่องมือที่สามารถวัดหาชนิดและเรียกชื่อของสีของอัญมณีต่าง ๆ ได้อย่างเที่ยงตรงแม่นยำมากขึ้น  เครื่องมือนี้มีขายทั่วไปในตลาดอัญมณีอาจเป็นวิวัฒนาการใหม่ในอุตสาหกรรมอัญมณีและเครื่องประดับของโลกก็ได้ 
ค่าดัชนีหักเหของแสง (Refractive index) 
      เมื่อมีแสงส่องผ่านเข้าไปในอัญมณีใด ๆ แล้ว  แสงส่วนหนึ่งจะมีความเร็วลดลงและอาจจะถูกบังคับให้เปลี่ยนทิศทางหรือเกิดการหักเหแสงขึ้นซึ่งแล้วแต่คุณสมบัติของผลึกระดับความเร็วของแสงที่ลดลงในอัญมณีนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับความเร็วของแสงในอากาศจะเรียกว่า ค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณี คือ เป็นอัตราส่วนระหว่างค่าความเร็วของแสงในอากาศกับค่าความเร็วของแสงในอัญมณี เช่น ค่าความเร็วของแสงในอากาศเท่ากับ ๓๐๐,๐๐๐ กิโลเมตรต่อวินาทีและค่าความเร็วของแสงในเพชรเท่ากับ ๑๒๕,๐๐๐ กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้นค่าดัชนีหักเหแสงของเพชรจะเท่ากับ ๒.๔ หรือหมายถึงความเร็วของแสงในอากาศมีความเร็วเป็น ๒.๔ เท่าของความเร็วของแสงในเพชร  อัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเหสูงมากเท่าใดความเร็วของแสงในอัญมณีนั้น ๆ จะลดลงมากตามไปด้วย

     ค่าดัชนีหักเหของแสงของอัญมณีจะเป็นค่าที่คงที่ อัญมณีแต่ละชนิดจะมีค่าดัชนีหักเหที่แตกต่างกันอาจมีเพียงค่าเดียว สองค่า หรือสามค่าขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผลึกและทิศทางที่แสงผ่านเข้าไป  ส่วนใหญ่จะมีค่าอยู่ระหว่าง ๑.๒ และ ๒.๖ ดังนั้นจึงสามารถนำไปช่วยในการตรวจจำแนกชนิดของอัญมณีได้  เครื่องมือสำหรับใช้ในการวัดหาค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณีได้อย่างรวดเร็ว และแม่นยำเรียกว่า เครื่องรีแฟรกโตมิเตอร์ (Refractometer) แต่เครื่องมือนี้มีขีดจำกัดอยู่ที่สามารถวัดหาค่าได้สูงสุดเพียง ๑.๘๖ เท่านั้นและจะต้องใช้กับอัญมณีที่เจียระไนแล้วหรือพวกที่มีผิวหน้าเรียบด้วย  บางครั้งสามารถประมาณค่าได้ในอัญมณีที่เจียระไนแบบโค้งมนหลังเบี้ยหรือหลังเต่าและในบางครั้งค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณีที่เจียระไนแล้วอาจประมาณได้จากประกายวาวหรือความสว่างสดใสหรือรูปแบบของการเจียระไน
การกระจายแสงสี (Dispersion or fire) 
      แสงสีขาวที่มองเห็นได้ในธรรมชาติจะเป็นแสงที่เกิดจากการผสมผสานของคลื่นแสงต่าง ๆ ในแต่ละคลื่นแสงก็จะมีค่าดัชนีหักเหของแสงเฉพาะตัว  เมื่อมีลำแสงสีขาวส่องผ่านเข้าไปในอัญมณี แสงนี้จะเกิดการหักเหเป็นมุมที่แตกต่างกันและแยกออกเป็นลำแสงหลากหลายสีแล้วสะท้อนออกทำให้เห็นเป็นสีต่าง ๆ สีที่มองเห็นจะเป็นลำดับชุดของสีรุ้งเช่นเดียวกับลักษณะของการเกิดรุ้งกินน้ำลักษณะปรากฏการณ์เช่นนี้ เรียกว่า การกระจายแสงสี หรือ ไฟ  ซึ่งสามารถสังเกตเห็นได้ง่ายมากในอัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเหของแสงสูงมีความโปร่งใสและไม่มีสีระดับความมากน้อยของการกระจายแสงสีจะแตกต่างกันไปในแต่ละชนิดของอัญมณีเนื่องจากมีค่าดัชนีหักเหแสงที่แตกต่างกันนั่นเอง  ดังนั้นการกระจายแสงสีจึงเป็นคุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่อาจช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีได้ 

      นอกจากนี้ยังมีความสำคัญต่อความสวยงามของอัญมณีหลาย ๆ ชนิด โดยเฉพาะในชนิดที่โปร่งใสแต่ไม่มีสีสวยที่จะดึงดูดใจ เช่น การกระจายแสงสีของเพชรซึ่งทำให้เพชรเหมือนมีสีสันหลากหลายสวยงามกระจายทั่วไปในเนื้อหรือเรียกว่า ประกายไฟ ในอัญมณีที่มีสีก็สามารถมองเห็นการกระจายแสงสีได้เช่นกัน เช่น ในโกเมนสีเขียวชนิดดีมันทอยด์ (Demantoid) และสฟีน (Sphene)   การกระจายแสงสีของอัญมณีชนิดหนึ่ง ๆ อาจสามารถทำให้มองเห็นสวยงามมากขึ้นได้โดยการเจียระไนที่ได้สัดส่วนถูกต้อง  โดยพื้นฐานทั่วไปแล้วถ้าคลื่นแสงมีการแบ่งแยกออกได้ชัดเจนมากเท่าใด การกระจายแสงสีก็จะมีมากเพิ่มขึ้นเท่านั้นพร้อมกับจะให้สีที่มีความเข้มสวยมากเช่นกัน
ความวาว (Luster) 

      ความวาวของอัญมณีชนิดหนึ่ง ๆ เป็นผลมาจากคุณสมบัติทางแสงของอัญมณีซึ่งเกิดจากการสะท้อนของแสงจากผิวนอกของอัญมณีนั้น ๆ ความวาวจะขึ้นอยู่กับค่าดัชนีหักเหและลักษณะสภาพของผิวเนื้อแร่ไม่เกี่ยวข้องกับสีของอัญมณีเลย  ถ้าอัญมณีนั้นมีค่าดัชนีหักเหแสงและมีความแข็งมากเท่าใดก็จะยิ่งแสดงความวาวมากขึ้นเท่านั้น ลักษณะธรรมชาติสภาพผิวเนื้อแร่ที่ขรุขระไม่เรียบก็จะมีผลทางลบต่อความวาวของอัญมณีที่ยังไม่เจียระไนในขณะที่อัญมณีที่เจียระไนแล้วการขัดมันผิวเนื้อแร่จะมีผลดีต่อความวาว  ความวาวของอัญมณีที่มีความสวยงามเป็นที่ต้องการมากคือความวาวเหมือนเพชร  ส่วนความวาวที่พบเห็นได้ในอัญมณีทั่วไป ได้แก่ ความวาวเหมือนแก้ว ส่วนความวาวที่พบได้ยากในอัญมณี ได้แก่ ความวาวเหมือนโลหะ เหมือนมุก เหมือนยางสน เหมือนน้ำมัน เหมือนเทียนไข หรือขี้ผึ้ง เป็นต้น แต่สำหรับอัญมณีที่ไม่แสดงความวาวเลยจะเรียกว่า ผิวด้าน  
ประกายวาว (Brilliancy) 
      ประกายวาวของอัญมณีชนิดหนึ่ง ๆ เกิดจากการที่มีแสงสะท้อนออกมาจากภายในตัวอัญมณีเข้าสู่ตาของผู้มองอัญมณีที่เจียระไนได้เหลี่ยมมุมที่ต้องการทำให้แสงที่ส่องผ่านเข้าไปในอัญมณีนั้น เกิดการสะท้อนอยู่ภายในหน้าเหลี่ยมต่าง ๆ และสะท้อนกลับออกมาเข้าสู่ตาของผู้มองเป็นประกายวาวของสีของอัญมณีนั้น  การเกิดลักษณะแบบนี้ได้เนื่องจากลักษณะการสะท้อนกลับหมดของแสง นั่นเอง  ดังนั้นรูปแบบของการเจียระไนและเหลี่ยมมุมที่หน้าเหลี่ยมต่าง ๆ ทำมุมกันจึงมีความสำคัญมากในการเกิดประกายวาว  ถ้าเหลี่ยมมุมต่าง ๆ ไม่เหมาะสมพอดีกับค่าดัชนีของการหักเหแสงของอัญมณีแสงที่ส่องผ่านเข้าไปก็จะไม่สะท้อนกลับออกมาสู่ตาผู้มอง  แสงอาจจะส่องทะลุผ่านออกไปทางด้านล่างหรือสะท้อนเบี่ยงเบนออกไปทางด้านข้างมีผลทำให้อัญมณีนั้นดูไม่สว่างสดใสหรือไร้ประกาย
การเรืองแสง (Fluorescence and Phosphorescence) 
      การที่อัญมณีมีการเปล่งแสงหรือแสดงความสว่างที่มองเห็นได้ออกจากตัวเอง  ภายใต้การฉายส่องหรืออิทธิพลของแสงหรือรังสีบางชนิดหรือจากอิทธิพลของปฏิกิริยาทางกายภาพหรือทางเคมีบางอย่าง  ปรากฏการณ์การเรืองแสงที่ถือว่ามีความสำคัญและมีประโยชน์ใช้ในการตรวจสอบอัญมณีได้ คือ การเรืองแสงของอัญมณีภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งเรียกว่า การเรืองแสงปกติ (Fluorescence) การเรืองแสงแบบนี้ หมายถึง การที่อัญมณีมีการเรืองแสงที่มองเห็นได้ภายใต้การฉายส่องรังสีอัลตราไวโอเลตและจะหยุดทันทีที่ไม่มีการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตกระทบกับอัญมณี นั้น ๆ แต่อัญมณีใดที่ยังเรืองแสงอยู่อย่างต่อเนื่องไปอีกชั่วขณะหนึ่งถึงแม้ว่าจะหยุดการฉายส่องรังสีอัลตราไวโอเลตแล้วลักษณะการเรืองแสงแบบนี้เรียกว่า การเรืองแสงค้าง (Phosphorescence) โดยทั่วไปแล้วจะมีเพียงอัญมณีพวกที่แสดงการเรืองแสงปกติเท่านั้นที่จะแสดงการเรืองแสงค้างได้และมีจำนวนไม่น้อยที่แสดงทั้งการเรืองแสงปกติและการเรืองแสงค้าง 

      สาเหตุของการเรืองแสงในอัญมณีนั้นเป็นผลมาจากความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับสภาวะของการถูกกระตุ้น  โดยแสงอัลตราไวโอเลตภายในระดับอะตอมของธาตุต่าง ๆ ที่มีผลต่อการเกิดสีของอัญมณีนั้น ๆ ด้วยเหตุที่อัญมณีชนิดต่าง ๆ มีมลทินธาตุต่าง ๆ แตกต่างกันไป  ดังนั้นการเรืองแสงจะไม่เกิดขึ้นในอัญมณีทุกชนิดหรืออาจมีการเรืองแสงให้สีที่เหมือนกันหรือแตกต่างกันกับสีของอัญมณีได้  การทดสอบการเรืองแสงของอัญมณีใด ๆ สามารถกระทำได้ภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตทั้งคลื่นยาว (๓๖๕ นาโมมิเตอร์) และคลื่นสั้น (๒๕๔ นาโนมิเตอร์) อัญมณีบางชนิดอาจเรืองแสงได้เฉพาะในชนิดคลื่นสั้น  บางชนิดอาจเรืองแสงได้ในชนิดคลื่นยาว  หรืออาจจะเรืองแสงได้ในคลื่นทั้งสองชนิด หรือไม่แสดงการเรืองแสงเลย อัญมณีบางชนิดปฏิกิริยาของการเรืองแสงในคลื่นสั้น แสดงให้เห็นได้ชัดเจนหรือสว่างมากกว่าในคลื่นยาว  บางชนิดอาจแสดงในทางกลับกัน  บางชนิดอาจมีปฏิกิริยาการเรืองแสงเท่า ๆ กัน  การเรืองแสงของอัญมณีมีประโยชน์ช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีได้และในบางครั้งก็มีประโยชน์ช่วยในการตรวจแยกอัญมณีธรรมชาติออกจากอัญมณีสังเคราะห์  ส่วนใหญ่แล้วอัญมณีสังเคราะห์ต่าง ๆ มักจะมีการเรืองแสงสว่างมากในขณะที่อัญมณีธรรมชาติจะไม่ค่อยเรืองแสง เช่น สปิเนล สังเคราะห์สีฟ้าอ่อนซึ่งทำเทียมเลียนแบบอะความารีนจะแสดงการเรืองแสงสีแดงในรังสีอัลตราไวโอเลตชนิดคลื่นยาวและเรืองแสงสีน้ำเงินอมเขียวในชนิดคลื่นสั้น  โดยที่อะความารีนจะไม่เรืองแสงเลย  ไพลิน สังเคราะห์จะเรืองแสงสีน้ำเงินอมเขียวนวลในชนิดคลื่นสั้นเท่านั้นซึ่งไพลินธรรมชาติมักจะไม่เรืองแสง  คุณประโยชน์และความได้เปรียบในการ ทดสอบอัญมณีโดยทดสอบการเรืองแสง คือ ทำได้รวดเร็ว ง่าย และไม่ทำให้ตัวอย่างเสียหาย