温石棉的光学性质，折射率Ng为1.534~1.555，Np为1.522~1.549，Ng值随Fe2O3及FeO含量增多而增大，Np值随FeO及H2O+含量增多而增大;多色性，Ng为各种色调的绿色，Np为各种色调的黄色;平行消光，正延性为主。

温石棉的X射线衍射特征，有两条强衍射线，d(002)为0.728~0.740nm和d(004)为0.369~0.366nm;另有四条中强衍射线，d(020)为0.437~0.459nm、d(201)为0.256~0.260nm、d(202)为0.243~0.248nm、d(402)为0.130~0.134nm。温石棉在自然界产出以2Mc型纤蛇纹石最多，ZORc型正纤蛇纹石少见。

温石棉的热效应，在670~730℃区间出现深而大的放热效应(吸热谷或脱羟谷);815~830℃区间出现矮而窄的放热效应(热放峰)，原矿物结构被彻底破坏，形成新的物相，即镁橄榄石和顽辉石的混合相。

温石棉的红外光谱，不同结晶程度的温石棉，主要表现在1 100~950cm-1三个方向的Si-O伸缩振动带及3 700~3 600cm-1羟基吸收振动的差别。

温石棉的电子显微像多为空心管状，其内径一般为6~8nm，外径为20~50nm。

SiO2 43.36%、MgO 43.64%、H2O+13%。一般含有Fe2O3、FeO、TiO2、Al2O3、MnO、CaO、K2O、Na2O、Cr2O3、V2O5、NiO、F-、Cl等杂质。表明混有磁铁矿、方解石、白云石、菱镁矿、水滑石、石英、水镁石、铬尖晶石等杂质矿物或元素的类质同象取代。