天然二水石膏：又称生石膏，是由两个结晶水的硫酸钙（caso4·2h2o） 所复合组成的层积岩石。
石膏的理论重量组成约为：cao－32.57％, so3－46.50％，h2o－20.93％。
石膏一般呈板状、叶片状、针状和纤维状形式进行结晶，少数呈柱状，有时也可见燕尾双晶形。所以，按形状石膏的种类可为透明石膏、纤维石膏、雪花石膏、片状石膏和土石膏等。纯的石膏晶体是无色透明的或白色的，但天然产出的石膏常含有砂、粘土、碳酸盐矿物及氧化铁等各种杂质，因此，晶体通常呈现出灰、褐、淡红及灰黄等颜色。
天然二水石膏中常含一定数量的杂质，其中碳酸盐类的杂质有石灰石和白云石，粘土类杂质有石英，长石，云母和等；还可能有少量的氯化勿，黄铁矿，有机质等。所谓二水石膏的品位是按二水硫酸钙(cas4·2h2o)含量评定的，而二水硫酸钙含量一般是通过cao，so3，和结晶水含量推算，得出的值分别称为钙值（3.07cao%）、硫值(2.15 so3%)和水值(4.78 h2o%)。取三值中的最小值为定级的依据
天然硬石膏又名无水石膏，主要是由无水硫酸钙（caso4）所组成的沉积石岩。硬石膏的矿层一般位于二水石膏层的下面，通常，硬石膏在矿物水作用下可变成二水石膏。纯的硬石膏的化学组成（理论重量）为：cao 41.2％, so358.8％。其晶体结构中ca2+和(so4)2-在〔100〕和〔010〕面上呈层状分布，另外，结晶格子是由每个网格内四个分子组成的单元结构，故结晶格子紧密，比其它类硫酸钙结晶格子有较大的稳定性。
硬石膏属斜方晶系。晶体呈柱状和厚板状，集合体常呈块状或粒状。纯净的硬石膏透明，无色或白色，但含杂质时，就会呈灰白或灰黑色，有时微带红色或蓝色。