Однородные по составу и строению природные химические соединения или однородные элементы, возникшие в результате разнообразных физико-химических процессов, называются минералами. В настоящее время известно около 3 тысяч различных минералов и их разновидностей. Каждый из них характеризуется какими-либо особыми постоянными физическими и химическими свойствами или признаками. По ним данный минерал можно всегда отличить от других.

В природе минералы встречаются в твердом, жидком и газообразном состоянии. Основную массу составляют твердые минералы. Большинство твердых минералов встречается в природе в кристаллическом состоянии. Их элементарные частицы — атомы, ионы располагаются в строго определенном порядке — в постоянных для данного минерала точках (узлах) кристаллической решетки. Кристаллы минералов имеют форму многогранников.

Характерными признаками минералов являются: облик кристаллов, цвет минерала, цвет черты, блеск, спайность, твердость. Облик кристаллов определяется их формой (рис. 9): различают кристаллы, вытянутые в одном направлении (призматические, столбчатые, игольчатые, волокнистые); вытянутые в двух направлениях (таблитчатые, пластинчатые, листоватые, чешуйчатые) и одинаково развитые по всем трем измерениям — изомет-ричные (куб, октаэдр и др.).

Цвет обычно является постоянным признаком минерала. Но иногда один и тот же минерал бывает окрашен в различные цвета. Например, кварц бесцветен (горный хрусталь), но известны разновидности его, окрашенные в фиолетовый (аметист), золотистый (цитрин), дымчатый (раухтопаз) и черный (морион) цвета. Такая окраска зависит от посторонних примесей. Если разрезать длинный кристал турмалина вдоль оси, то он окажется послойно окрашенным в самые разнообразные цвета: розовые, зеленые, голубые, бурые, черные.

Цветом черты минерала называется цвет следа, остающегося на матовой шероховатой поверхности фарфоровой пластинки, оцарапанной каким-нибудь минералом. Обычно цвет черты совпадает с цветом самого минерала, но иногда между ними наблюдается резкое отличие. Например, черный гематит имеет красную черту, а соломенно-желтый пирит — черную.

Существуют два основных способа выражения химического состава минералов: в весовых процентах и в структурной форме. В первом случае формула, например, халькопирита — Си FeS2, выражая его количественный состав, не дает представления о способах связи между элементами. Коэффициенты в формуле показывают, в каком отношении находятся между собой элементы, входящие в состав минерала. Структурная формула, например, ортоклаза K[AlSiOs] характеризует тип химического соединения и взаимные связи между его отдельными элементами. Структурные формулы отражают строение элементарной ячейки кристаллов и устанавливаются с помощью рентгеноструктурного и химического анализов.