和田玉属透闪石玉石，[3]透闪石属闪石族矿物中的钙质闪石亚族，是透闪石铁阳起石系列矿物中的一员，其化学式为：Ca2（Mg，Fe2+）5[Si8O22]（OH）2，镁和铁间可呈完全类质同象代替。
在该系列矿物中，（Ca+Na）B≥1.34，NaB<0.67；（Na+K）A<0.5，Si≥7.50。根据国际矿物协会新矿物及矿物命名批准角闪石族分会推荐的尼克（B.E.Leake）“角闪石族命名方案”，透闪石与阳起石的划分按照单位分子中镁和铁的占位比率不同予以命名：
Mg/（Mg+Fe2+）=0.90—1.00，称为透闪石
Mg/（Mg+Fe2+）=0.50—0.90，称为阳起石
Mg/（Mg+Fe2+）=0.00—0.50，称为铁阳起石
此外，当Si<7.50至Si≥7.25时被称为透闪石质角闪石、阳起石质角闪石和铁闪石质角闪石。另外，透闪石铁阳起石矿物中，还会有少量铝（Al）替代Mg、Fe。
和田玉的主要结构为变晶结构，包括毛毡状隐晶质变晶结构、显微纤维一隐晶质变晶结构、显微纤维变晶结构、显微片状一隐晶质变晶结构、显微片状变晶结构和显微放射状（帚状）变晶结构。其次还包括不常见的残缕结构和交代冠状结构；
和田玉矿物颗粒虽具一定的定向性，但均不强烈，偶见颗粒具波状消光现象及塑性变形。这些均表明该变质作用应力强度在矿物的弹性限度范围之内；
和田玉的主要构造包括块状构造和片状构造，以块状构造较为常见。
光学性质
（1）颜色：和田玉的颜色非常丰富，有白色、青色、灰色、浅至深绿色、黄色至褐色、墨色等。当和田玉的主要组成矿物为白色透闪石时，和田玉则呈白色。由于和田玉的化学成分中含有Mg，随着Fe对透闪石分子中Mg的类质同象替代，和田玉可呈深浅不同的绿色，Fe含量越高，和田玉呈现出的绿色越深。当和田玉中的透闪石含细微石墨时则成为墨玉。
（2）光泽：是玉石对光的反射能力，由于各种玉石的质地不同，硬度不同，以及对光的吸收、反射的程度不同，所表现的光泽也不同。和田玉可呈油脂光泽、蜡状光泽或玻璃光泽。油脂光泽很柔和，不强不弱，让人看着舒服，摸着润美。一般来说，玉的质地纯，光泽就好；杂质多，光泽就弱。一般光泽油润者价值较高，光泽干涩者价值就会降低。
（3）透明度：指透过光线强弱的表现。和田玉为半透明至不透明，绝大多数为微透明，极少数为半透明。影响透明度有三个因素，一足光线的强弱，二是玉石的厚度，三是玉石对光线吸收强弱。
（4）折射率：和田玉的折射率为1.606—1.632（+0.009，—0.006），由于属矿物集合体物质，因而很少能同时读到两个数值，通常用点测法在折射仪的1.60—1.61处可见到一模糊的阴影边界。光性特征：非均质集合体。
（5）吸收光谱：和田玉极少见吸收线，可在500纳米、498纳米和460纳米有模糊的吸收线或吸收带；在509纳米有一条吸收线；某些和田玉在689纳米有双吸收线。
（6）发光性：紫外线下软玉为荧光惰性，一般不发光。
