它的化學組成為氧化鋁（AI₂O₃），其硬度為9，僅次于鉆石（鉆石的硬度為10）。天然剛玉一般都含有微量元素雜質，主要有鉻、鈦、錳、釩等因此使剛玉帶有不同顏色，如黃灰、藍灰、紅、藍、紫、綠、棕、黑色等。剛玉的晶體形態常呈桶狀、柱狀或板狀，晶形大多都較完整，具玻璃光澤至金剛光澤。

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