化学成分：Be₃Al₂[Si₆O₁₈]，常含有Cr、Cs、V、Fe、Ni等色素离子；形态：六方晶系，常呈柱状，具六方双锥和平行双面，柱面课件纵条纹；
解理：不完全底面解理；硬度：7.25～7.75，祖母绿具脆性；相对密度：2.7～2.9，视品种而变；折射率：1.56～1.59，双折射率为0.004～0.009，视品种而变；祖母绿为一轴晶负光性，具有玻璃光泽，色散为0.014，可具猫眼效应和星光效应；大多数祖母绿加工成八角阶梯琢型，称之为祖母绿型；
内含物的差异是区分天然祖母绿与合成祖母绿的最重要依据：
天然祖母绿内含物包括——固态矿物晶体，云母、阳起石、黄铁矿、透闪石等；液态羽状体，常呈蝉翼状，也可见到铁染现象；气液两相及三相包裹体是不规则状或层状分布的乳滴状气液两相包体，哥伦比亚还存在由气态、液态和立方体岩盐形成的三相包裹体特征；细管状平行结晶C轴排列的空洞或空腔等；
合成祖母绿的内含物包括——固态的硅铍石晶体、籽晶片、不透明三边或六边的铂片晶；水热法的两相内含物、硅铍石和空洞组成的图钉状或剑状内含物；助溶剂法合成祖母绿具典型的云翳状或花边状羽状体；莱尼克斯助溶剂法的内含物组合是破碎的熔融体、空洞的羽状体以及两相或三相长尖状内含物；镀层祖母绿的双层结构，其表层具交织裂隙网细纹。