晶体属三方晶系。主要由Cr离子致色，因含Cr量的不同或有其他微量元素如Fe、Ti、V、Ni等与Cr共存而可形成红、紫红、橙红三个色调，其中以正红色为最佳色（图1）。图1　红宝石晶体二色性强，可为深红色-浅红色、红色-橙红色、紫红色-褐红色等。红宝石在长波紫外光下可具弱至强红色荧光，短波紫外光下可具微弱至中等红色荧光。同一样品的长波紫外荧光强度大于短波紫外荧光强度，不同产地、不同颜色样品的紫外荧光特点因Cr、Fe含量不同而变化：Cr含量高者红色荧光强而鲜艳，Fe含量高者荧光弱而暗。红宝石可含有固态包裹体、气液两相包裹体或固气液三相包裹体，同时还可见双晶、负晶、愈合裂隙等。固态包裹体矿物种类繁多，以金红石、锆石最为常见，还可能有尖晶石、方解石、榍石、磁铁矿、橄榄石、云母等。有时包裹体按红宝石晶体对称性定向分布，通过光线的折射、反射作用，可在弧面宝石垂直c轴方向出现六射星线，形成星光红宝石（图2）。图2　星光红宝石红宝石质坚、艳美，堪称红色及有色宝石之冠，但天然高质量的红宝石产出较稀少。中国历史上某些著名大颗粒红宝石以及红宝石顶戴，很多是红色尖晶石，因限于当时的鉴定水平，未能做准确区别。

红宝石根据颜色彩度的差异可分为深红、艳红、浓红和红四个级别，其中品质最好的是艳红级别的红宝石，商贸活动中被誉为“鸽血红”红宝石（图3）。图3　“鸽血红”红宝石鸽血红是一种饱和度较高的纯正的红色，颜色往往分布不均匀，常呈浓淡不一的絮状、团块状，在整体范围内表现出一种具流动特点的漩涡状，也称“糖蜜状”构造。

热处理是刚玉类宝石改善颜色最常用的方法，有超过90%的红蓝宝石都经过了热处理改善。热处理的机理是在高温氧化或还原条件下，通过改变刚玉宝石中Fe²⁺与Fe³⁺致色离子的含量，来消减红宝石中多余的蓝色、削弱深蓝色蓝宝石的蓝色，或诱发（加深）蓝宝石的蓝色，以达到改善刚玉宝石颜色的目的。非洲产的暗红色红宝石通过热处理可变为明艳的红宝石，中国山东产的蓝黑色宝石通过热处理也可变为鲜亮的蓝色蓝宝石。对于多裂多凹坑的红宝石而言，因热处理过程中加入了硼砂添加剂，而会在裂隙或凹坑中出现不同程度的残留物。根据热处理残留物的多少，可将热处理分为热处理无残留、热处理少量残留、热处理中量残留和热处理大量残留4类。

人工合成刚玉宝石于20世纪初即开始生产供应市场，有焰熔法、助熔剂法、水热法等多种合成方法。合成红宝石质量亦佳，但其价格远逊于天然红宝石。

红宝石矿床主要见于夕卡岩化大理岩、玄武岩、斜长杂岩、斜长石伟晶岩、云母片岩、片麻岩以及有关砂矿中。中国的云南、安徽、青海等地均有红宝石产出，其中云南红宝石质量较好。世界著名的红宝石产地有缅甸、赞比亚、泰国、坦桑尼亚、斯里兰卡、越南、澳大利亚等。