Физические свойства минералов имеют существенное значение для их макроскопической диагностики. Свойства минерала зависят от его строения и химического состава. Главнейшими физическими свойствами являются цвет, блеск, плотность, твердость, спайность и т. д.

Цвет – способность минерала отражать или пропускать через себя ту или иную часть видимого спектра.

Цвет минерала может быть обусловлен:

• наличием в его структуре элементов-хромофоров (Cu, Fe, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni и др.);
• дефектами кристаллической решетки;
• примесями, как изоморфными, т. е. входящими в структуру минерала, так и механическими.

Элементы-хромофоры могут окрашивать минералы в разные цвета в зависимости от их валентности, концентрации, присутствия других химических элементов и соединений и пр.

Fe₃+ – красно-бурый ( сидерит Fe CO₃, лимонит Fe₂O₃ n H₂O, гидрогётит FeOOH n H₂O)
Fe₂+ – зеленый ( анапаит Ca₂Fe₂+[PO₄]₂ 4H₂O)
Mn₃+ – розовый ( родонит Ca Mn₄v [Si₃O₉])
Cr₃+ – зеленый ( уваровит Ca₃Cr₂[SiO₄]₃) и красный ( рубин Al₂O₃), в зависимости от содержания окиси хрома
Cr₆+ – оранжевый ( крокоит Pb [CrO₄])
Cu₂+ – зеленый ( малахит Cu₂[CO₃]₂ OH₂) и синий ( азурит Cu₃[CO₃]₂ OH₂), в зависимости от   количества кристаллизационной воды
Co₂+ – розовый ( эритрин Co₃[AsO₄]₂ 8H₂O)
Ni₂+ – зеленый и желтый ( гарниерит Ni [Si₄O₁₀] (OH)₄ 4H₂O)
V₃+  – зеленый ( смарагдит Ca₂(Mg, Fe₂+)5[Si₈O₂₂]OHv2)
Ti₄+ – синий ( сапфир Al₂O₃), в присутствии ионов гидроксила и наличии железа

Дефектами кристаллической структуры обусловлена, например, голубая и синяя окраска галита (NaCl), возникающая в результате радиоактивного облучения K₄₀, Rb₈₇.

Примером окраски минерала механической примесью другого вещества может служить зеленый кварц ( празем ), цвет которого обусловлен мельчайшими включениями чешуек зеленого хлорита или иголочек актинолита. Механическая примесь гематита часто вызывает красную или бурую окраску минералов, например галита и сильвина, агатов .

В отдельных случаях окраска минерала может быть вызвана иризацией и побежалостью.

• Иризация – цветной отлив на гранях или плоскостях спайности некоторых минералов (например, лабрадор), обусловленный наличием тонких включений или трещин, вызывающих интерференцию лучей света.
• Побежалость – цветная пленка на слегка окислившейся поверхности минерала (халькопирит, борнит).

При описании минералов обычно используется физическая шкала цветов в сочетании с бытовой.

• Физическая шкала: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый; дополнительно: белый, серый, черный, пурпурный, коричневый.
• Бытовая шкала объединяет хорошо знакомые всем цвета: вишневый, яблочный, медовый и пр. Эти цвета часто применяют для уточнения оттенка цвета минерала, например вишнево-красный, оловянно-белый , латунно-жёлтый , соломенно-желтый и т.п.

Цвет черты – цвет минерала в порошке на белом фоне. Для определения цвета черты используют неглазурованную поверхность фарфора (бисквит). По сравнению с окраской минералов цвет черты является более постоянным, вследствие чего имеет важное диагностическое значение.
Минералы с металлическим блеском, как правило, имеют черную черту с разными оттенками, минералы со стеклянным блеском – белую, реже слабоокрашенную. Цвет минерала часто не совпадает с цветом его черты.

Пример:
пирит – цвет минерала соломенно-желтый, черта черная
халькопирит – цвет минерала латунно-желтый, черта черная с зеленоватым оттенком
гематит – цвет минерала стально-серый, черта вишнево-красная
магнетит – цвет минерала черный, черта черная
актинолит – цвет минерала зеленый, черта белая

Блеск – способность минерала отражать свет. Интенсивность и характер блеска зависит от показателя преломления (N), отражательной способности (R) и характера поверхности, от которой отражается свет. При условии, что свет отражается от ровной гладкой поверхности (грани, плоскости спайности), выделяют следующие типы блеска по возрастанию яркости:

• стеклянный – характерен для прозрачных и полупрозрачных минералов (N = 1,3–1,9; R < 15 %). Большинство минералов имеют именно этот блеск.
• алмазный – N = 1,9–2,6; R = 15–19 %,  встречается значительно реже (алмаз, сфалерит, киноварь);
• полуметаллический – N = 2,6–3,0; R = 19–26 % (магнетит);
• металлический – характерен для непрозрачных минералов, N > 3,0; R > 26 %, например, пирит

Кроме основных типов блеска выделяют:

• жирный – у минералов со стеклянным и алмазным блеском на скрытобугорчатой поверхности излома (кварц, нефелин);

• восковый – у скрытокристаллических масс и твердых гелей (кремни, опал);

• матовый – у пористых тонкодисперсных масс (мел, каолин, лимонит).

У минералов, обладающих явно выраженной ориентировкой элементов строения, возникает отлив:

• шелковистый – в минералах с параллельно-волокнистым строением (асбест, селенит);
• перламутровый – у прозрачных минералов с весьма совершенной спайностью (мусковит, гипс).

 Прозрачность – способность минерала пропускать через себя свет. Оценивается на качественном уровне путем просмотра минерала на просвет. По степени прозрачности минералы условно делят на:

• прозрачные – хорошо пропускают свет. Видны внутренние дефекты (трещины, включения);
• полупрозрачные – просвечивают в тонких осколках или шлифах;
• непрозрачные (как правило, минералы с металлическим блеском)

Спайность – способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием гладких параллельных поверхностей, называемых плоскостями спайности. Спайность обусловлена внутренней структурой минерала и не зависит от внешней формы кристалла или зерна минерала.
Спайность в минерале проходит по направлениям, параллельным плоским сеткам с максимальной ретикулярной плотностью атомов, но наиболее слабо связанным между собой.
Чтобы охарактеризовать спайность определяют:

• степень ее совершенства;
• простую форму, по которой кристалл раскалывается;
• в некоторых случаях указывают угол между плоскостями спайности.

Степень совершенства спайности определяют по следующей условной шкале:

• весьма совершенная – минерал легко раскалывается или расщепляется на тонкие пластинки или листы (минералы со слоистой структурой: слюды, графит и пр.);
• совершенная – кристаллы колются на более толстые пластинки, бруски с ровными поверхностями (кальцит, галенит);
• средняя – поверхность скола не всегда ровная и блестящая (полевые шпаты);
• несовершенная – обнаруживается с трудом, поверхность скола неровная (апатит, нефелин).

Ряд минералов не имеет спайности (магнетит и т. д.).

В зависимости от простой кристаллографической формы кристалл может раскалываться по одному, двум, трем и более направлениям:

• по пинакоиду – одно направление
• по ромбической или тетрагональной призме – два;
• по гексагональной призме, ромбоэдру и кубу – три;
• по октаэдру – четыре;
• по ромбододекаэдру – шесть.

Отдельность – расколы кристаллов по плоскостям их физической неоднородности. Плоскостями отдельности могут быть:

• плоскости срастания двойников (например, корунд )
• поверхности зон и секторов роста кристаллов;
• плоскости мельчайших включений других минералов.

В отличие от спайности отдельность проявляется по всему кристаллу, расколы в случае отдельности более грубые и четкие.

Излом – раскол минерала в направлениях, где нет спайности. Различают изломы:

• ровный
• неровный
• ступенчатый
• крючковатый
• занозистый
• раковистый

Твердость – степень сопротивления минерала механическому воздействию (давлению, сверлению, царапанию, шлифованию и т.п.) В обычной минералогической практике определяют относительную твердость путем царапанья одного минерала другим. Для этого используют шкалу Мооса, в которой имеется 10 эталонных минералов, пронумерованных в порядке увеличения твердости:

Ступени шкалы Мооса неравномерны. Для точных измерений используют метод вдавливания в минерал алмазной пирамидки, твердость определяют по отношению величины нагрузки к площади полученного отпечатка (кг/мм2), прибор называется склерометр.

Твердость кристаллов иногда  неодинакова на разных его гранях или направлениях (анизотропия свойств). Например, у кианита ( дистена )   в направлении удлинения твердость 4,5-5 , а в перпендикулярном удлинению – 6,5-7. При определении абсолютной твердости (кг/мм2) , учитывая анизотропию даже у минералов кубической сингонии, строят «розетки твердости».

Иногда для определения твердости используют подручные «эталоны», хотя они и неточны:

• ноготь – 2,5;
• медная монета – 3;
• железный гвоздь – 4,5-5
• стекло – 5;
• нож – 5,5–6. 

Плотность минералов изменяется от 0,8–0,9 (у природных кристаллических углеводородов) до 22,7 г/см3 (у осмистого иридия).
Плотность определяется формулой  p = m/V, где m – масса тела (m=F/g), V – объем.

При макроскопическом определении минералов  она оценивается приблизительным сравнением в руке, на основании чего минерал можно отнести к одной из условных групп плотности:

• легкие – < 2,5 (гипс);
• средние – 2,5–4,0 (кварц, полевые шпаты);
• тяжелые  – 4,0–8,0 пирит, халькопирит);
• очень тяжелые – > 8,0 (киноварь).

Преобладают минералы с плотностью 2,5–4,0 г/см3.

Плотность минералов возрастает:

• с ростом компактности кристаллической структуры;
• с увеличением атомного номера слагающих его химических элементов;
• с уменьшением их ионных радиусов.

Минералы переменного химического состава имеют непостоянную плотность.

Минералы обладают и другими свойствами, такими как магнитность, люминесценция, ковкость, хрупкость, упругость, радиоактивность, растворимость и др.

Форма кристаллов

Облик кристаллов (форма) – это общий вид кристалла. Исходя из того, что любое  тело в пространстве имеет три измерения, выделяют следующие основные типы форм кристаллов:

• изометричные – одинаково развитые во всех трех направлениях (ромбододекаэдры граната , октаэдры магнетита );
• вытянутые в одном направлении – призматические , столбчатые , шестоватые , игольчатые , волосовидные
• вытянутые в двух направлениях – таблитчатые , пластинчатые , листоватые и чешуйчатые .

 Широко распространены и переходные между этими основными типами формы:

• боченковидные – промежуточная форма между 1 и 2 типом     
• досковидные – уплощенные столбчатые кристаллы ( дистен )

Кроме того, существуют сложные формы кристаллов, например кристаллические дендриты.

Габитус кристаллов – более строгий термин, определяющий облик кристалла по доминирующим на нем граням и соотношению размеров кристалла в трех его измерениях.

• Пример: кристаллы пирита почти всегда изометричные по облику, но по преобладающим граням их габитус может быть разным – кубическим , пентагон-додекаэдрическим , октаэдрическим . Подробно габитус кристаллов изучается в курсе «Кристаллография».