Een edelsteen is een kristallijn mineraal dat kan worden gesneden en gepolijst om sieraden en andere ornamenten van te maken. De oude Grieken maakten onderscheid tussen kostbare en halfedelstenen, die nog steeds worden gebruikt. Edelstenen waren hard, zeldzaam en waardevol. De enige "kostbare" edelstenen zijn diamant, robijn, saffier en smaragd. Alle andere kwaliteitsstenen worden "halfedelstenen" genoemd, ook al zijn ze misschien niet minder waardevol of mooi. Tegenwoordig beschrijven mineralogisten en gemologen stenen in technische termen, inclusief hun chemische samenstelling, Mohs-hardheid, en kristalstructuur.
Agaat is cryptokristallijn silica, met een chemische formule van SiO2. Het wordt gekenmerkt door rhombohedral microkristallen en heeft een Mohs-hardheid van 6,5 tot 7. Chalcedoon is een voorbeeld van agaat van edelsteenkwaliteit. Onyx en gestreepte agaat zijn andere voorbeelden.
Chrysoberyl is een edelsteen gemaakt van berylliumaluminaat. De chemische formule is BeAl2O4. Chrysoberyl behoort tot het orthorhombische kristalsysteem en heeft een Mohs-hardheid van 8,5. Alexandrite is sterk pleochroïsche vorm van de edelsteen die groen, rood of oranjegeel kan lijken, afhankelijk van hoe deze in gepolariseerd wordt bekeken licht.
Hoewel amber wordt beschouwd als een edelsteen, is het een biologisch mineraal in plaats van anorganisch. Amber is gefossiliseerde boomhars. Het is meestal goud of bruin en kan insluitsels van planten of kleine dieren bevatten. Het is zacht, heeft interessante elektrische eigenschappen en is fluorescerend. Over het algemeen bestaat de chemische formule van barnsteen uit herhalend isopreen (C5H8) eenheden.
Amethyst is een paarse variëteit van kwarts, dat is siliciumdioxide of siliciumdioxide, met een chemische formule van SiO2. De violette kleur komt door de bestraling van ijzerverontreinigingen in de matrix. Het is matig hard, met een Mohs-schaalhardheid van ongeveer 7.
Apatiet is een fosfaatmineraal met de chemische formule Ca5(PO4)3(F, Cl, OH). Het is hetzelfde mineraal dat menselijke tanden bevat. De edelsteenvorm van het mineraal geeft het zeshoekige kristalsysteem weer. Edelstenen kunnen transparant of groen zijn of minder vaak andere kleuren. Het heeft een Mohs-hardheid van 5.
Diamant is pure koolstof in een kubusvormig kristalrooster. Omdat het koolstof is, is de chemische formule gewoon C (het elementensymbool van koolstof). De kristalgewoonte is achtvlakkig en dat is het ook extreem hard (10 op de schaal van Mohs). Dit maakt diamant het hardste pure element. Pure diamant is kleurloos, maar onzuiverheden produceren diamanten die blauw, bruin of andere kleuren kunnen hebben. Onzuiverheden kunnen diamant ook fluorescerend maken.
Emerald is de groene edelsteenvorm van de minerale beryl. Het heeft een chemische formule van (Be3Al2(SiO3)6). Emerald heeft een hexagonale kristalstructuur. Het is erg moeilijk, met een beoordeling van 7,5 tot 8 op de schaal van Mohs.
Granaat beschrijft elk lid van een grote klasse silicaatmineralen. Hun chemische samenstelling varieert, maar kan in het algemeen worden omschreven als X3Y2(SiO4)3. De X- en Y-locaties kunnen worden ingenomen door een verscheidenheid aan elementen, zoals aluminium en calcium. Granaat komt in bijna alle kleuren voor, maar blauw is uiterst zeldzaam. De kristalstructuur kan een kubische of ruitvormige dodecaëder zijn, behorend tot het isometrische kristalsysteem. Granaat varieert van 6,5 tot 7,5 op de hardheidsschaal van Mohs. Voorbeelden van verschillende soorten granaten zijn pyrope, almandine, spessartine, hessonite, tsavorite, uvarovite en andradite.
Granaten worden traditioneel niet beschouwd als kostbare edelstenen, maar een tsavoriet-granaat is misschien zelfs duurder dan een goede smaragd.
Opaal is gehydrateerd amorf silicium met de chemische formule (SiO2·nH2O). Het kan overal van 3% tot 21% water bevatten. Opaal is geclassificeerd als een mineraal in plaats van een mineraal. De interne structuur zorgt ervoor dat de edelsteen licht diffracteert, waardoor er mogelijk een regenboog van kleuren ontstaat. Opaal is zachter dan kristalsilicium, met een hardheid van ongeveer 5,5 tot 6. Opal is amorf, dus het heeft geen kristalstructuur.
Net als amber is een parel een organisch materiaal en geen mineraal. Pearl wordt geproduceerd door het weefsel van een weekdier. Chemisch gezien is het calciumcarbonaat, CaCO3. Het is zacht, met een hardheid van ongeveer 2,5 tot 4,5 op de schaal van Mohs. Sommige soorten parels worden weergegeven fluorescentie bij blootstelling aan ultraviolet licht, maar velen niet.
Peridot is de naam die wordt gegeven aan olivijn van edelsteenkwaliteit, dat de chemische formule heeft (Mg, Fe)2SiO4. Dit groene silicaatmineraal dankt zijn kleur aan magnesium. Hoewel de meeste edelstenen in verschillende kleuren voorkomen, wordt peridot alleen in groentinten gevonden. Het heeft een Mohs-hardheid van ongeveer 6,5 tot 7 en behoort tot het orthorhombische kristalsysteem.
Kwarts is een silicaatmineraal met de herhalende chemische formule SiO2. Het kan worden gevonden in het trigonale of hexagonale kristalsysteem. Kleuren variëren van kleurloos tot zwart. De Mohs-hardheid is ongeveer 7. Doorschijnend kwarts van edelsteenkwaliteit kan worden genoemd naar de kleur, die het te danken heeft aan verschillende elementonzuiverheden. Veel voorkomende vormen van kwarts edelsteen zijn rozenkwarts (roze), amethist (paars) en citrien (goud). Zuiver kwarts wordt ook wel bergkristal genoemd.
Saffier is elk exemplaar van edelsteenkwaliteit van het aluminiumoxide minerale korund dat niet rood is. Hoewel saffieren vaak blauw zijn, kunnen ze kleurloos zijn of elke andere kleur hebben. Kleuren worden gecreëerd door sporen van ijzer, koper, titanium, chroom of magnesium. De chemische formule van saffier is (α-Al2O3). Het kristalsysteem is trigonaal. Korund is hard, ongeveer 9 op de schaal van Mohs.
Topaz is een silicaatmineraal met de chemische formule Al2SiO4(F, OH)2. Het behoort tot het orthorhombische kristalsysteem en heeft een Mohs-hardheid van 8. Topaas kan kleurloos zijn of bijna elke kleur, afhankelijk van onzuiverheden.
Toermalijn is een boriumsilicaat-edelsteen die een aantal andere elementen kan bevatten, waardoor het een chemische formule krijgt van (Ca, K, Na, []) (Al, Fe, Li, Mg, Mn)3(Al, Cr, Fe, V)6
(BO 3)3(Si, Al, B)6O18(OH, F)4. Het vormt trigonaal Kristallen en heeft een hardheid van 7 tot 7,5. Toermalijn is vaak zwart, maar kan kleurloos, rood, groen, tweekleurig, driekleurig of andere kleuren zijn.
Net als een parel is turkoois een ondoorzichtige edelsteen. Het is een blauw tot groen (soms geel) mineraal dat bestaat uit gehydrateerd koper en aluminiumfosfaat. De chemische formule is CuAl6(PO4)4(OH)8· 4H2O. Turkoois behoort tot het triclinische kristalsysteem en is een relatief zachte edelsteen, met een Mohs-hardheid van 5 tot 6.
Zirkoon is een edelsteen van zirkoniumsilicaat met de chemische formule van (ZrSiO4). Het vertoont het tetragonale kristalsysteem en heeft een Mohs-hardheid van 7,5. Zirkoon kan kleurloos zijn of elke kleur, afhankelijk van de aanwezigheid van onzuiverheden.