天然水晶(rock crystal）是一种石英结晶体矿物，它的主要化学成份是二氧化硅，化学式为SiO2，别名水精、水碧、水玉。发育良好的单晶为六方锥体，所以通常为块状或粒状集合体。一般为无色、灰色、乳白色，含其他矿物元素时呈紫、红、烟（茶）、黄、绿等。
天然水晶的生长环境，多是深藏于地底下、岩洞中，需要有丰富的地下水来源，地下水又多含有饱和的二氧化硅，同时此中的压力约需在大气压力下的二倍至三倍左右，温度则需在550-600℃间，它们在地下经历八千万年以上生长时间，水晶就会依着“六方晶系”的自然法则，而结晶成六方柱状的水晶了。水晶晶粒多而不乱，所有晶尖都指向洞体中心，有规律地生长。
在人为控制的理想环境当中，即是物理、化学条件都符合上述条件的状况下，水晶的生长速度大约每天0.8毫米（mm），这个速度也是许多人造水晶的实验室、工厂的标准生产速度。由此所培养出来的水晶，就是所谓的“人造水晶”（Synthetic Quartz），也有人称为“养晶”（Cultivated Quartz,Cultured Quartz）。人造水晶通常多切割为芯片供电子、计算机、通讯工业用。一般工业用途的人造水晶，其厚度约需3厘米左右，需要约40 天左右的时间来成长；若要供作珠宝业来磨成10厘米（100mm）以上的水晶球，在最理想的环境下，通常约需120～180天。在自然界中，情形就没有这么乐观，原料、水质、温度、压力等等的条件一直变化，很难达到理想状况，通常需要数万倍、或是数百万倍的时间，才能达到相同的成长。这也是为什么“地质年龄”动辄以“百万年”为计算基数，也是“天然水晶”之所以珍贵之处。
水晶主要产于伟晶岩脉或晶洞中，几乎世界各地都有水晶矿的产出。著名的产地有巴西的米纳斯和吉拉斯、马达加斯加、美国的阿肯色州、俄罗斯的乌拉尔、缅甸等。
我国的水晶资源丰富，25个以上的省份均有水晶产出。江苏是中国优质水晶的主要产地，其中以东海水晶最为著名，被称为“中国水晶之都”。此外海南、四川、新疆也是高品质水晶的产地。
天然水晶清澈透明，常含有云雾状、星点状或絮状气液包体，并往往有微裂纹。此外，天然水晶有偏光性，可见双晶现象，例如水晶球体，从上向下看，会见有双影现象。人工合成水晶或玻璃制品，体内均一纯净，毫无裂纹，内部往往有小气泡。球体由上往下看，见不到下面线条的双影。用手感识别，可感到合成水晶的比重大于天然水晶；天然水晶有冰凉之感，而玻璃有温感。
化学成分：二氧化硅，化学成分中含Si—46.7%，O—53.3%。由于含有不同的微量元素或色心而呈现多种颜色。矿物成分：针铁矿、赤铁矿、金红石、磁铁矿、电气石、石榴石、云母、绿泥石等形成了包裹体水晶，如发晶、钛晶、绿幽灵等，发晶中则含有肉眼可见的似头发状的针状矿物的包裹体形成。含锰和铁者称紫水晶；含铁者(；呈金黄色或柠檬色 )称黄水晶；含锰和钛呈玫瑰色者称蔷薇石英，即粉水晶；烟色者称烟水晶；褐色者称茶晶；黑色透明者称为墨晶。
