蓝宝石的化学成分为三氧化二铝（al2o3），因含微量元素钛（ti4）或铁（fe2）而呈蓝色。属三方晶系。晶体形态常呈筒状、短柱状、板状等，几何体多为粒状或致密块状。透明至半透明，玻璃光泽。折光率1.76-1.77，双折射率0.008，二色性强。非均质体。有时具有特殊的光学效应-星光效应。硬度为9，密度3.95-4.1克/立方厘米。无解理，裂理发育。在一定的条件下，可以产生美丽的六射星光，被称为“星光蓝宝石”。
斯里兰卡发现了重达1404.49克拉的蓝星宝石，价值至少达1亿美元。
蓝宝石（sapphire）和红宝石互为姐妹宝石，他们都属于刚玉矿物，是除了钻石以外地球上最硬的天然矿物，基本化学成份都为氧化铝。除星光效应外，只有半透明或透明且色彩鲜艳的刚玉才能称做宝石。红色并含铬元素的刚玉呈红色调，故被称为红宝石；蓝色的蓝宝石（sapphire）则是因为含有了微量的钛和铁元素。事实上，除了红色的刚玉宝石，其他所有色调的刚玉在商业上被统称蓝宝石（sapphire）。
在高温处理下，颜色太黑或深蓝的澳洲蓝宝会变得较浅色。斯里兰卡的白刚玉则可变蓝，而浅黄宝也可以改变为较深而暖和的黄色。不幸地，这种人工处理方法不容易探测。高温处理会令宝石变得脆弱，更可能内部出现裂痕。现在很多巿面上的刚玉均经过高温处理。由于这方法是模仿天然的过程进行宝石的复制，宝石颜色转变後不会变褪，这做法在业内是可接受的，但诚实的商人必会对顾客声明。高温处理会令裂痕更明显，因此多选用清澈(内含物少)但颜色质差宝石作此人工处理。
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