橄榄石是一种岛状结构硅酸盐矿物，化学分子式为(
Mg，Fe)2[SiO4]，属斜方晶系。晶体形态常呈短柱状，集合体多为不规则粒状。颜色多为橄榄绿、黄绿、金黄绿或祖母绿色。玻璃光泽，透明。折光率1.654-1.690，双折射率0.035-0.038。多色性不明显，色散0.020。硬度6.5-7.0，密度3.27-3.48克/立方厘米。具脆性，韧性较差，极易出现裂纹。
化学式中的R主要为二价阳离子镁、铁、锰。其中偏于富镁的镁铁橄榄石最常见，一般称为橄榄石。
宝石级者呈淡绿黄、黄绿(橄榄绿)、绿褐色、褐色，颜色和多色性随铁的含量而变化。色浅者不显多色性，绿色为主者呈绿一弱绿黄-绿三色性，而褐色为主者为褐一浅褐一深褐三色性。玻瑞光泽，透明。星光效应或猫眼效应罕见。
二轴晶正光性，含过童铁变为负光性。折射率一般在1.654一1.690。双折射率0.035-0.038，刻面石从台面可看到亭部棱面双影及包裹体双影。色散(0.020)中等。
紫外光下，橄榄石无荧光反应。查尔斯滤色镜下为绿色。特征吸收谱为蓝区433 nm,474 nm, 497 nm处三条吸收窄带。
100、0101两组解理不完全，贝壳状断口。硬
度6.5一7，韧性中等到好。密度:宝石级的为3.34g/cm。热敏性高，被不均匀或快速加热时易破裂。迅速与HCI, HF或浓、热H2SO4反应;不能用任何酸、碱液清洗。
显微特征:宝石级橄榄石基本是岩浆成因的，其典型包裹体有大小不一的熔岩玻璃小珠泡以及圆形、扁圆形、荷叶形的残留(岩浆)气液膜围绕着铬铁矿微晶或负晶形成的特征的"睡莲叶(lily pad)"状或海百合状包裹体(铬铁矿微晶或负晶，周围分布有星状束脉状爆裂裂隙)。单独的矿物客晶，除铬铁矿外，还有褐色至带褐的红色的铬尖晶石、红褐色黑云母、铬透辉石、石墨等。
引用亚洲宝石协会(GIG)地方玉石研究报告:橄榄石的组成，主要是由Mg2SiO4和Fe2SiO4两个端员组份形成的完全类质同象混晶体。在富铁的成员中有时有少量的Ca及Mn置换其中的Fe2+而富镁的成员则可有少量的Cr及Ni置换其中的Mg此外还可含有微量的Fe、Zn等。
橄榄石的组成物质也是地幔岩的主要组成矿物之一。地壳中与地幔物质有关的各种喷出的或侵入的基性、超基性岩都含有大量的橄榄石。
在接触变质和区域变质过程中，镁质碳酸盐岩层会因变质作用而生
成橄榄石。变质的含铁沉积物和白云石灰岩中，完全由橄榄石构成。橄榄石也是构成石陨石的主要矿物之一。
橄榄石与石英不共生，因此中性岩与酸性岩皆不存在橄榄石。
1.晶系及结晶习性。
斜方晶系:晶体多呈短柱状或厚板状。常见单形有平行双面。
斜方柱及斜方双锥。宝石级橄榄石多为不规则柱状形完好者少见。
2.颜色和多色性，黄绿色为主，少量为褐绿色或褐色。多色性弱。
3.光泽和透明度:玻璃光泽，透明至半透明。
4.光性:二轴晶，光性正负随成分变化而定。
5.折射率及双射率:RI:1.65-1.69，RI:0.036，褐色品种略高。
6.色散:0.020，中等。
7.吸收光谱:蓝区三个吸收带453nm、473nm、493nm。
8.硬度:6.5-7，随成分改变而变化。
9.相对密度:3.32-3.37，因成分而变化。
10.解理和断口:解理差，贝壳状断口。
11.包裹体
橄榄石中的晶体包体、睡莲叶状包裹体、负晶、气液相包裹体、云雾状包裹体。
