红宝石（barklyite、ruby）即红刚玉，是铬（主要为Cr2O3）含量≥0.1%的刚玉，主要成分是氧化铝（Al2O3），还含有铁、钛、钒、锰等元素，一般呈红色故得名。非铬致色的其他刚玉统称为蓝宝石。

主要物理性质为：

红宝石的分级的主要依据是透明度、颜色、净度、切工和重量。

透明度是指宝石允许可见光透过的程度。在肉眼观察下一般分为：

通常红宝石色彩越纯正、越浓艳，品质就越高。一般综合各种因素分为：

净度是指宝石中所含内含物的多少。在肉眼观察下一般分为：

切工包括：

红宝石重量估算公式如下：

注意：

红宝石的开采环境艰苦，产地比较少，且大多数红宝石均有裂缝、瑕疵、绺裂等，纯净的红宝石非常少见。随着红宝石需求的上升，重型设备和复杂的探矿方法被应用。

火成岩和变质岩是刚玉宝石形成的关键因素。次生矿床来源于这些主岩最易成矿的地方。由于刚玉高度明确的重力，它更普遍集中于河流和小溪河床中。勘探包括河流砂砾层取样，开始于河流的下游。当即使是非常细小的刚玉被发现时，人们有规则地由下游向上游工作，沿途取样。工作于上游将很有希望把一块刚玉带到原岩中。红宝石大多被发现于冲积矿床小范围。

1900年，科学家曾用氧化铝熔后加入少量氧化铬的方法，制出了2g~4g的红宝石。到20世纪后期，已经能制造达到10g的红宝石和蓝宝石。

合成红宝石硬度很高，常被用来制造钟表的轴承，还可以用于固体激光器中；合成蓝宝石因能使紫外线和可见光通过，可用于制造光学仪器。

最早的合成红宝石最先由法国化学家威纽易发明的一种叫威纽易炉的装置用氧化铝粉末制成，这种合成红宝石已充斥市场，人们用它来制造一些廉价的装饰性首饰。

1963年，美国查塔姆公司采用助熔剂法合成了一种新的合成红宝石，称为查塔姆红宝石。这些助熔剂法合成红宝石在外观特征上近似于天然红宝石。

水热法合成红宝石比助熔剂法合成红宝石更接近天然红宝石。其中最重要的鉴别特征，仍然是种晶的存在；另外，有时候可以看到一些“面包屑状”的包裹体；有的则有一些微波纹状的纹理。如果不能发现这些特征，那就只能依赖更精密的大型仪器，如红外光谱仪、电子探针仪等的详细测定。

红宝石是应用热处理法最多的宝石品种，市场上的红宝石大约有80%～90%是经过不同程度的人工优化处理，其中最多见的是热处理。

把红宝石加热到一温度时，常可使红宝石的颜色获得改善，透明度有所提高，还可消除部分色带和某些内含物，加热样品，迅速冷却可以去除红宝石中丝状包体，缓慢冷却则能产生星光效应，愈合部分裂隙，使本来品质较低的红宝石变成较高档的红宝石。

由于热处理是一种纯物理学的方法，这种方法改善颜色或透明度的优化宝石，一般不需要鉴别，珠宝界普遍认为可以无需特别声明，予以等价出售，即使被识别出来，也不认为这是欺诈。

可以将含铁离子蓝宝石从无色和浅黄绿色改成黄色或橙色；将含铁和钦离子蓝宝石从无色、浅蓝色或蓝黑色改善成宝石蓝色；将红宝石从牛血红色改善成鸡血红色，即消除红宝石的紫或蓝色调。可以通过热处理消除包裹体以增加透明度，或增加针状包裹体以产生星光。

这就是所谓的扩散处理技术。扩散处理法就是人为地通过化学处理的手段，让化学试剂中的氧化铬涌入到刚玉的晶格中去，从而使无色的刚玉产生红色。这种方法是通过高温处理在宝石表面扩散一薄层颜色，颜色的厚度从15一0. 42 mm不等。一般原料是天然的无色或浅色刚玉，也有用合成刚玉宝石的。扩散的颜色有蓝色、红色和橙色等，也有在宝石表面扩散星光的。它的呈色机理与天然红宝石完全一样，而且也不会因时间而褪色。最早出现在市场上的扩散处理刚玉是蓝宝石。

染色处理过的宝石不能等同于天然红宝石出售。扩散处理宝石的鉴定依据是，颜色是用高温的方法人工扩散进人晶体的，仅限于宝石的表层，核心部分仍为浅或无色，宝石的颜色层可部分或全部去除。鉴定扩散处理蓝宝石较有效的方法是通过油浸和放大观察。高温特征是样品毛坯料表面呈现烧结物，放大观察可见到一个扩散层。由于颜色仅限于宝石表面，在油浸下观察的特征是：刻面接合处和腰围明显地出现较深的颜色线，或高突起，整个宝石看起来颜色不均匀。斑状刻面是由于扩散层的厚度不均匀及扩散后抛光过重等综合作用引起的。

其他宝石优化处理的方法还有染色、注油、充填塑料等。