地壳中含量最多的元素是氧（O）和硅（Si），这两种元素结合而成的二氧化硅（SiO2）构成了多种我们非常熟悉、极其常见的物质。当二氧化硅结晶完美时就是水晶，结晶不完美的就是石英，二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙，二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石，二氧化硅晶粒小于几微米时，就组成玉髓、燧石、次生石英岩。
天然水晶（Rockcrystal）是对宝石级单晶石英的统称，是二氧化硅（SiO2）在一定温度和压力的自然环境下生成的结晶体矿物，通常为无色透明、灰色或乳白色，当含有其他微量金属元素时，呈紫、红、黄、烟灰等不同颜色。天然水晶的生长环境多是深藏于地底或岩洞中，需要丰富的含有饱和的二氧化硅的地下水源，同时需要2-3倍的大气压力、550-600℃的温度，经历千百万年才能生长而成。天然水晶质地坚硬、晶莹剔透，外形呈六方柱状菱面体或粒状集合体。由于结晶过程漫长，外界杂质易掺杂其中，在清澈透明的晶体中常含有云雾状、星点状或絮状体，有些还有微小裂纹，具有很高的观赏和收藏价值，这也是天然水晶非常重要的标志。
世界上约有30多个国家盛产水晶，巴西是全球主要的水晶生产国，其储量以及产量占全球总量的90%。中国水晶分布范围很广，其中江苏东海的水晶产量占全国的一半，素有“水晶之乡”的美称。但是，除了白水晶外，我国其它色别的水晶品级普遍较低。
天然水晶虽不如世界公认的五大珍宝——钻石、红宝石、祖母绿、蓝宝石、金绿宝石那样名贵，但也属于稀少之物，因此水晶也经常被称为“普通宝石”或“半宝石”。中国古代称水晶为水精，是佛教七宝（砗磲、珍珠、玛瑙、水晶、琥珀、珊瑚、麝香）之一，佛书认为水晶会闪烁神奇的灵光，可普渡众生，尊称水晶为“菩萨石”。
天然水晶的物理性质：
硬度：天然水晶的摩氏硬度为7，比玻璃（硬度为5）坚硬，相当于钢锉的强度，是硬度仅次于金刚石（硬度为10）和红蓝宝（硬度为9）的矿物。
比重：天然水晶的比重为2.56-2.66g/cm3，块状变种水晶密度稍微高一些。
解理：天然水晶无解理。所谓解理是指矿物被打击时，沿一定方向有规则地裂开并形成光滑平面的性质。
条痕：无色。矿物粉末的颜色称为叫条痕，是比矿物的颜色更为可靠的鉴定特征之一。
偏光性：天然水晶有偏光性，有双折射率的特点，折射率为1.544-1.553，纯净的天然水晶体是极佳的光学材料。
作为极佳的装饰材料，天然水晶在欧洲十七世纪中叶已被用于灯饰上，最早的水晶灯饰是一种在金属灯架上以天然水晶进行装饰的蜡烛照明器具。因为水晶对光线的反射和折射作用，可以将照明环境变得光影交织，营造出一种华丽璀璨的氛围。但是，天然水晶资源有限，价值昂贵，并且天然水晶往往含有微裂纹、纹理、飞絮，难以找到大量纯净度一致的材料，所以不适合批量使用。在早期，水晶灯只有皇室或贵族才可能享受得起。在现代，除JOLEE、Detente等品牌在给一些酒店、教堂等场所特别定制天然水晶灯饰以外，市面上几乎见不到采用天然水晶的灯饰了。
目前，市面上常见的 “水晶”饰品主要包括如下几种：
- 合成水晶（Synthetic Quartz），也称为养殖水晶，一般是用热水法（hydrothermal）制成，是通过模拟天然水晶的生长环境，让二氧化硅溶液不断在母晶上生长而培养出的结晶体。合成水晶是在相对稳定的人工条件下形成的，因此表现出过多的统一性，无色合成水晶有统一的高透明度，彩色合成水晶则表现出高度均匀、没有层次的颜色，没有天然水晶的颜色柔美和真实。合成水晶的成分和天然水晶完全一样，甚至比天然水晶更纯净，通常供电子、光学、计算机、通讯工业使用，现在也有一些用于水晶饰品或水晶雕件等用途。
- 熔炼水晶，通常用天然水晶渣熔炼，并添加某些金属元素来增强光的折射，再经精细的切割和打磨制成。
- 水晶玻璃：在普通玻璃（主要成分是SiO2）中加入某些金属元素可以提高折射率，获得更高的亮度和透明度。加入铅元素时就称为“铅玻璃”，当铅含量达到24%即称为水晶玻璃。水晶玻璃可以制作成各种形状的工艺礼品或珠宝饰品，有的售价甚至比天然水晶还要昂贵。水晶玻璃纯净透明，折射率、色散率都较好，在灯光照射下显得光彩夺目、耀眼动人，是灯饰中的常用材料。虽然水晶玻璃也有晶莹剔透的光感，但其本质上还是属于玻璃的一种，含铅量决定人造水晶玻璃的品质，常见的K9水晶的含铅量为9%。高档水晶灯使用的水晶的含铅量通常在35%以上，切割面可达200以上，以施华洛世奇水晶为代表。中档水晶灯的含铅量达到30％，切割面可达100多个，以埃及、捷克等国家生产的水晶为代表。低档水晶灯的含铅量通常低于10％，多数国产水晶都属于这个类别，例如灯饰中经常使用的K9水晶。
- 玻璃制品，玻璃是以石英砂（SiO2）、纯碱、长石、石灰石等为原料，经高温熔融后成形。玻璃制品清澈如水，没有质感，且硬度低，单折射率，有些还夹杂有气泡，在部分低端的灯具上仍有应用。
- 压克力制品，亚克力是一种透明塑料，通过模压或切割工艺可以获得与水晶相近似的外形，但亚克力制品重量轻、熔点低、不耐高温，对光线几乎没有折射效果，可以很容易地从触感、温度和硬度上来分辨，通常只有最低端的灯饰才会使用。
