和田玉是透閃石鐵陽起石系列礦物中的一員，透閃石屬閃石族礦物中的鈣質(zhì)閃石亞族，其化學(xué)式為Ca2(Mg，F(xiàn)e2+)5[Si8O22](OH)2，“中國四大名玉”之一，因新疆和田而命名。
和田玉的主要結(jié)構(gòu)為變晶結(jié)構(gòu)，包括毛氈狀隱晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu)、顯微纖維一隱晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu)、顯微纖維變晶結(jié)構(gòu)等。

和田玉屬透閃石玉石，[3]透閃石屬閃石族礦物中的鈣質(zhì)閃石亞族，是透閃石鐵陽起石系列礦物中的一員，其化學(xué)式為：Ca2（Mg，F(xiàn)e2+）5[Si8O22]（OH）2，鎂和鐵間可呈完全類質(zhì)同象代替。
在該系列礦物中，（Ca+Na）B≥1.34，NaB<0.67；（Na+K）A<0.5，Si≥7.50。根據(jù)國際礦物協(xié)會新礦物及礦物命名批準(zhǔn)角閃石族分會推薦的尼克（B.E.Leake）“角閃石族命名方案”，透閃石與陽起石的劃分按照單位分子中鎂和鐵的占位比率不同予以命名：
Mg/（Mg+Fe2+）=0.90—1.00，稱為透閃石
Mg/（Mg+Fe2+）=0.50—0.90，稱為陽起石
Mg/（Mg+Fe2+）=0.00—0.50，稱為鐵陽起石
此外，當(dāng)Si<7.50至Si≥7.25時(shí)被稱為透閃石質(zhì)角閃石、陽起石質(zhì)角閃石和鐵閃石質(zhì)角閃石。另外，透閃石鐵陽起石礦物中，還會有少量鋁（Al）替代Mg、Fe。

和田玉的構(gòu)造系指其組成的礦物集合體的大小、形狀和空間的相互關(guān)系及配合方式。對于和田玉的構(gòu)造，古代以“填密以栗”稱之，與現(xiàn)代的“致密一致”相同，和田玉的構(gòu)造可分為兩類：

（1）塊狀構(gòu)造：和田玉常見的構(gòu)造，和田玉為致密塊體，構(gòu)造均一，具該構(gòu)造的和田玉具有氈狀顯微交織結(jié)構(gòu)、纖維變晶結(jié)構(gòu)和片狀變晶結(jié)構(gòu)。

（2）片狀構(gòu)造：和田玉成片狀，這是后期構(gòu)造應(yīng)力所形成，具該構(gòu)造的玉石多不能利用。

光學(xué)性質(zhì)
（1）顏色：和田玉的顏色非常豐富，有白色、青色、灰色、淺至深綠色、黃色至褐色、墨色等。當(dāng)和田玉的主要組成礦物為白色透閃石時(shí)，和田玉則呈白色。由于和田玉的化學(xué)成分中含有Mg，隨著Fe對透閃石分子中Mg的類質(zhì)同象替代，和田玉可呈深淺不同的綠色，F(xiàn)e含量越高，和田玉呈現(xiàn)出的綠色越深。當(dāng)和田玉中的透閃石含細(xì)微石墨時(shí)則成為墨玉。
（2）光澤：是玉石對光的反射能力，由于各種玉石的質(zhì)地不同，硬度不同，以及對光的吸收、反射的程度不同，所表現(xiàn)的光澤也不同。和田玉可呈油脂光澤、蠟狀光澤或玻璃光澤。油脂光澤很柔和，不強(qiáng)不弱，讓人看著舒服，摸著潤美。一般來說，玉的質(zhì)地純，光澤就好；雜質(zhì)多，光澤就弱。一般光澤油潤者價(jià)值較高，光澤干澀者價(jià)值就會降低。
（3）透明度：指透過光線強(qiáng)弱的表現(xiàn)。和田玉為半透明至不透明，絕大多數(shù)為微透明，極少數(shù)為半透明。影響透明度有三個(gè)因素，一足光線的強(qiáng)弱，二是玉石的厚度，三是玉石對光線吸收強(qiáng)弱。
（4）折射率：和田玉的折射率為1.606—1.632（+0.009，—0.006），由于屬礦物集合體物質(zhì)，因而很少能同時(shí)讀到兩個(gè)數(shù)值，通常用點(diǎn)測法在折射儀的1.60—1.61處可見到一模糊的陰影邊界。光性特征：非均質(zhì)集合體。
（5）吸收光譜：和田玉極少見吸收線，可在500納米、498納米和460納米有模糊的吸收線或吸收帶；在509納米有一條吸收線；某些和田玉在689納米有雙吸收線。
（6）發(fā)光性：紫外線下軟玉為熒光惰性，一般不發(fā)光。
和田玉按產(chǎn)出環(huán)境進(jìn)行分類，可以分為原生礦：山料；次生礦：山流水、子料、戈壁料。[14]

不同產(chǎn)地的產(chǎn)出環(huán)境有各自的特點(diǎn)，因此在和田玉的品質(zhì)上會有所不同，同種級別情況下，子玉質(zhì)量佳、價(jià)值高，山流水次之。
按照國家標(biāo)準(zhǔn)樣品以顏色分類，和田玉分為6個(gè)大類：白玉、青白玉、青玉、碧玉、墨玉和糖玉，每一類都有參照標(biāo)準(zhǔn)。