معادن الجواهر هي تلك المواد الطبيعية التي شكَّلت الأحجار الكريمة اللازمة لصياغة المجوهرات. ومن أجل تعريف هذه المعادن، فإنه يتوجب على الخبراء اللجوء إلى إجراء اختبارات كيميائية أو عمل صور شعاعية سينية. وفي العادة يتمُّ التعرف على معادن أحجار الجواهر من الصفات التالية: 1- شكل البلُّورة 2- اللون 3- معامل الانكسار الضوئي 4- سطح الانفصام 5- القساوة 6- الوزن النوعي.
شكل البلَّورة. يختلف شكل البلُّورة باختلاف معدن الجوهرة. ويكون لكل بلورات النوع الواحد من معادن الجواهر نمط التماثل نفسه (تماثل ترتيب الأوجه). فمثلاً يتبلور الماس وفق نظام متساوي الأبعاد (أحد أنظمة نظام المكعب).ويكون في معظم الحالات على شكل ثماني الأوجه (هرم مزدوج).
اللون. يساهم اللون في تحديد جمال وقيمة وفخامة أو روعة الجَوْهَرة، ولكن اللون لايعدُّ صفة مثالية للتعرف على الجواهر. وذلك لأن أنواعًا من أحجار الجواهر يمكن أن تكون ذات ألوان متشابهة. فمثلاً تكون الألوان الزرقاء لبعض الزمرد الأخضر والتوباز غالبًا متشابهة. وبالإضافة لهذا، فإن معدن جوهرة واحدة يمكن أن يقع في مدى واسع من الألوان. وتحتوي أنواع من معدن البريل أحيانًا على الجوشنيت العديم اللون والمورجنيت الوردي والزمرد الأخضر. وبشكل عام فإن ألوان الجواهر تنتج عن واحد أو أكثر من العوامل التالية: 1- وجود الشوائب الكيميائية في المعدن 2- خلل في ترتيب الذرات داخل البلورة 3- سلوك الضوء الذي يخترق المعدن.
معامل الانكسار الضوئي. يدل على انكسار شعاع الضوء عندما يخترق مادة إلى مادة أخرى. فعندما يخترق الضوء الهواء إلى مادة متكتلة كجوهرة شفافة مثلاً فإن الضوء يصير بطيئًا. وإذا اخترق الشعاع الضوئي الجَوْهَرة بزاوية غير قائمة، فإن إبطاء أو تأخير الشعاع يُؤدِّي إلى انحرافه عند نقطة الاختراق. ويسمى هذا الانحراف انكسارًا. ونسبة سرعة الضوء في الهواء إلى سرعته في الجَوْهَرة هي مُعامل الانكسار الضوئي للجوهرة. وكلما زاد معامل انكسار المعدن كان هذا المعدن أكثر تألقًا ولمعانًا.
وعندما يخترق شعاع ضوء أبيض بعض الجواهر، فإن هذا الشعاع يتشتّت إلى أشعة ذات ألوان مختلفة. وهذا يسمّى تشتت الضوء. وتختلف درجة تشتت الضوء باختلاف أنواع الجواهر. ويكون التشتت كبيرًا وواضحًا في معظم الماسات، ولهذا فإنه عندما يخترق الضوء ماسة مقطَّعة بعناية فإن هذه الجوهرة تعكس ومضاتٍ لامعةً من ألوان الطيف. انظر: الضوء.
التفلج. هو ميل بعض المعادن للانفلاق في اتجاهات معينة ومحددة معطية أسطحًا مستوية. ويكون للمعادن سطح واحد أو أكثر من اتجاهات التفلج. فمثلاً يكون للتوباز اتجاه تفلج واحد محدّدة بينما يكون للماس أربعة اتجاهات تفلج. ويختلف التفلج عن التشدّخ الذي ينتج سطوحًا غير مستوية. ويكون لبعض المعادن سطوح تشدخ مميزة. وتتشكل التفلجات والانكسارات بسبب طرق تراص الذرات داخل بلورات المعادن.
القساوة. تعدُّ القساوة من الصفات المهمة لمعادن الجواهر. والأحجار التي لاتَبْلى ولا تتآكل مع الزمن جواهر نادرة. ويستخدم علماء المعادن مايُسمَّى مقياس موهس لتحديد درجة القساوة النسبية للمعادن. ويتدرج هذا المقياس من درجة إلى عشر درجات، ويمكن اعتبار المعادن ذات سبع درجات قساوة،معادن جواهر. معدن المَرْوْ الذي تبلغ قساوته 7 درجات لا يمكن خدشه بنصل سكين فولاذية أو قطعة من زجاج. وتبلغ درجة قساوة الماس وهو المادة الأكثر قساوة في الطبيعة عشر درجات، ويستطيع الماس خدش كل المعادن الأخرى المعروفة.
الثقل النوعي. يقصد به نسبة وزن معيّن من المادة إلى وزن الحجم نفسه من الماء النقي. ولكل نوع من المعادن وزن نوعي معين. فمثلاً يبلغ الوزن النوعي للكهرمان 1,08 وهذا قريب من الوزن النوعي للماء المالح. وللماس وزن نوعي يبلغ 3,52 بمعنى أن حجمًا معينًا من الماس يزيد نحو 3,5 مرّة أكثر من وزن هذا الحجم نفسه من الماء النقي.