SiO2
α－石英，三方晶系
β－石英，六方晶系
α型 β型
No= 1.544 1.5329
Ne= 1.553 1.5405
(+)Ne-No=0.009 0.008
图3-6 石英光性方位
化学组成 纯石英中SiO2含量可达100%，但一般均含有少量其他氧化物。这是由于石英（特别是α－石英）常含有固态、液态、气态包裹体的关系，其中固态包裹体常见的有金红石、电气石、阳起石、矽线石、磷灰石、锆石、磁铁矿等，因此石英中可含有痕量的Fe,Mg,Al,K,Na,Ca,Zr等元素；此外还含有CO2,H2O,NaCl,KCl,CaCO3等（呈液态或气态包裹体形式）。石英中的包裹体研究可提供成矿温度的有关数据，越来越受到重视。
结晶特点 石英有两种变体，一为高温变体即β－石英，属六方晶系；一为低温变体即α－石英，属三方晶系。在常压下二者转变温度为573℃。β－石英呈六方双锥，柱面很短，薄片中常呈近六边形；α－石英则为柱面和菱面的聚形，呈长柱状，在岩石中，石英更常见的是他形粒状（照片63）。现在自然界所见石英全为a－石英，即使原先晶出时为β－石英，也已转变为α－石英，但常保留其外形（照片60），因此往往在一些火山岩中虽见到具β－石英的完好自形晶，实际已转变为α－石英（统称石英），其转变过程常使晶体发生破裂。脉石英和由硅化作用形成的石英形态多为柱粒状、粒状和板条状（照片62）。在糜棱岩中的石英被拔丝拉长，并常见丝带状石英、矩形石英等，在砂岩中的碎屑石英周围有时见次生加大边（照片64,65右下）。石英无解理。
光性特征 一般为无色、乳白色，有时因含杂质而呈紫、黄、淡红、淡绿、灰黑色等，薄片中无色透明表面光滑，但若晶体中包裹体多时，表面混浊。正低突起。低温变体在岩石中多呈他形粒状，高温变体（多为火山岩或浅成岩中的斑晶）常呈自形晶，并常见熔蚀现象（照片66）。最高干涉色为一级黄白。柱状切面具平行消光，正延性。受应力作用常出现波状消光，一轴晶正光性，有时还可出现光性异常，变为二轴晶，（+)2V=8°～12°。在薄片较厚时还可见石英的旋光性。在应力作用下，石英压溶出现砂钟构造、应力双晶、变形带及不同类型的变形纹等。薄片中见不到双晶。
变化 石英是一种稳定矿物，一般不易风化。极少情况下能被钠长石、磁铁矿、黄铁矿代替。但石英交代其他矿物的现象则较常见，硅化石英常呈自形或半自形的板条状或柱粒状（照片61）。常见到方解石、橄榄石、重晶石等矿物被石英集合体所取代。
鉴别特征 根据石英的正低突起、不易风化、无解理、表面光滑、一级黄白干涉色和一轴晶正光性，不难与长石、霞石区别。在有些岩石中钠长石呈糖粒状、无色透明、见不到双晶时，这时最易误认为石英，二者区别可根据石英为正低突起、一轴晶，钠长石为负低突起、有解理、二轴晶。白云母平行解理的切面也易与石英相混，区别是白云母的突起略高、有较清晰的糙面、为二轴晶。在变质岩中有时还会把石英和堇青石混淆起来，二者主要可根据轴性区别，堇青石为二轴晶（详细特征见堇青石一节）。
产状及其他 除长石以外，石英是地壳中分布很广的矿物之一，产出在大多数的各种火成岩、沉积岩和变质岩中。但在硅不饱和的岩石中则不见原生石英，石英不与橄榄石、似长石矿物共生。在深成火成岩中一般晶出最晚，而在酸性火山岩中常呈斑晶出现，在一些花岗质岩石（或伟晶岩）中，常和钾长石成文象交生，也常在钾长石和斜长石交界处穿插生长成蠕状交生（称蠕英石）。石英为稳定矿物，因此常聚集成砂，为砂质沉积物的主要组成。此外石英砂粒是碎屑岩中主要的碎屑矿物。在富硅的变质岩中石英也是重要组成矿物，石英岩几乎全由石英组成。在一些矿脉中，石英常作为重要脉石矿物产出，有时可见柱状石英排列成梳状构造（照片62）。石英也常呈细脉状穿切岩石（照片67）。在伟晶岩等岩石的晶洞中，柱状石英常聚集成晶簇状，当这些晶体够大时成为水晶。石英砂和水晶在工艺和工业上具有多种用途，如制造各种光学仪器，广泛应用于电子、超声波技术上。水晶用来制造各种珠宝装饰品，除无色透明者外，市场上还常见紫水晶（可能含锰、硼）、黄水晶（含铁的氢氧化物）、烟水晶（可能与镭辐射有关）、砂金石（含鳞片状赤铁矿或云母，褐红、微黄色）、猫眼石（石英交代纤状石棉）以及茶晶，墨晶等，一般纯净石英可作玻璃和陶瓷原料。