Edelstenen zijn meer dan alleen glanzende, gekleurde stenen. Sommigen van hen hebben ook bepaalde optische 'speciale effecten'. De meeste gaan over verrassende manieren waarop de stenen met licht spelen, inclusief de vuur- en schillereffecten.
Deze speciale effecten, die inherent zijn aan het mineraal, worden door gemologen "fenomenen" genoemd.
Bekwame edelsteensnijden en technieken van de juweelontwerper kunnen deze speciale effecten optimaal benutten, indien gewenst, of ze verbergen als ongewenst.
Het speciale effect dat vuursteen door diamantslijpers wordt genoemd, is te wijten aan dispersie, het vermogen van de steen om licht uit elkaar te trekken in de samenstellende kleuren. Dit werkt net als het glazen prisma dat zonlicht door breking in de regenboog ontvouwt.
Het vuur van een diamant verwijst naar de kleuring van zijn heldere hoogtepunten. Van de belangrijkste edelsteenmineralen hebben alleen diamant en zirkoon sterk brekende eigenschappen om duidelijk vuur te produceren, maar andere stenen zoals benitoiet en sfaleriet laat het ook zien.
Schiller is ook bekend als kleurenspel, waarbij het interieur van een steen flikkert van kleur wanneer het in het licht wordt bewogen.Opaal wordt vooral gewaardeerd voor deze eigenschap.
Fluorescentie is het vermogen van een mineraal om binnenkomend licht met een ultraviolette kleur om te zetten in licht met een zichtbare kleur. Het speciale effect is bekend als je ooit in het donker met een zwart licht hebt gespeeld.
Veel diamanten hebben een blauwe fluorescentie waardoor een lichtgele steen er witter uitziet, wat wenselijk is. Sommige Zuidoost-Aziatische robijnen (korund) fluorescerend rood, waardoor hun kleur een extra gloeiende roodheid krijgt en goed is voor de hoge prijs van de beste Birmaanse stenen.
Labradoriet is een populaire steen geworden vanwege dit speciale effect, een dramatische flits van blauwe en gouden kleur terwijl de steen in het licht wordt verplaatst. Het ontstaat door lichtinterferentie in microscopisch dunne lagen van samengevoegde kristallen. De afmetingen en oriëntaties van deze dubbele lamellen zijn hierin consistent veldspaat mineraal, dus zijn de kleuren beperkt en sterk directioneel.
Bepaalde toermalijnen en de edelsteen alexandriet absorberen bepaalde golflengten van licht zo sterk dat ze in zonlicht en binnenlicht verschillende kleuren lijken. Kleurverandering is niet hetzelfde als de kleurverandering met kristaloriëntatie die toermalijn en ioliet beïnvloedt, die te wijten zijn aan de optische eigenschap genaamd pleochroism.
Irisatie verwijst naar allerlei regenboogeffecten, en in feite kunnen schiller en labradorescentie worden beschouwd als variëteiten van irisatie. Het is het meest bekend in parelmoer, maar het wordt ook gevonden in vuuragaat en sommige obsidiaan evenals vele kunstmatige edelstenen en sieraden.
Opalescentie wordt ook adularescentie en melkigheid genoemd in andere mineralen. De oorzaak is in alle opzichten hetzelfde: subtiele iriscentie veroorzaakt door verstrooiing van licht in de steen door dunne microkristallijne lagen. Het kan een witte wazigheid of zachte kleuring zijn. Opaal, maansteen (adularia), agaat en melkachtige kwarts zijn de edelstenen die het meest bekend zijn om dit speciale effect.
Opnames in een edelsteen worden meestal beschouwd als fouten. Maar in de juiste soort en grootte, creëren insluitsels interne schitteringen, met name in kwarts (aventurijn) waar het speciale effect aventurescentie wordt genoemd. Duizenden kleine schilfers mica- of hematiet kan gewoon kwarts veranderen in een schitterende zeldzaamheid of veldspaat in zonnesteen.
Wanneer onzuivere mineralen in vezels voorkomen, geven ze edelstenen een zijdeachtig uiterlijk. Wanneer de vezels op één lijn liggen langs een van de kristallijne assen, kan een steen worden gesneden om een heldere reflecterende lijn weer te geven, een speciaal effect dat kattenoog wordt genoemd. "Chatoyance" is Frans voor kattenoog.
De meest voorkomende edelsteen uit kattenoog is kwarts, met sporen van het vezelachtige mineraal crocidoliet (zoals te zien in tijgerijzer). De versie in chrysoberyl is de kostbaarste en wordt eenvoudig kattenoog genoemd.
Wanneer vezelachtige insluitsels op alle kristalassen uitlijnen, kan het kattenoogeffect in twee of drie richtingen tegelijk verschijnen. Zo'n steen, goed ingesneden in een hoge koepel, vertoont het speciale effect asterisme.
Stersaffier (korund) is de bekendste edelsteen met asterisme, maar andere mineralen laten het ook af en toe zien.