目前自然界中发现的矿物已超过多种，但具有美观、稀少、耐久特性的能做为宝石原料的仅有多种，而国际珠宝市场上主要的中高档宝石只有30种左右，尚不及矿物种类的的百分之一，由此可见能称为宝石的矿物是多么稀少。
而具有美丽外表的宝石，颜色是衡量其品质的重要指标，如五大宝石中的祖母绿、红宝石、蓝宝石都是以其颜色的纯正、浓郁、均匀而取胜。现有的宝石学理论对于宝石颜色的成因是根据宝石的化学成分和外部构造特点，分为自色宝石和他色宝石。
自色宝石，是由作为宝石矿物基本化学组分中的元素而引起的颜色，如绿松石、孔雀石等。
他色宝石，是由宝石矿物中含有的微量杂质元素引起的颜色，这类宝石在十分纯净时是无色的。如纯净的刚玉是无色的，其化学分子式为Al2O3，当Al元素被微量Cr元素替代时，会呈现玫瑰红--红色，称为红宝石；当Al元素被微量Ti和Fe元素替代时，则呈现深浅不一的蓝色，称为蓝宝石。
宝石的致色元素主要为Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等过渡金属元素、某些稀土元素（如钕、镨）和某些放射性元素（如铀）。众多的致色元素中有一个神奇的存在，它在不同的宝石中可以使宝石呈现最鲜亮的绿色或最浓郁的红色，或者使同一块宝石中在不同光源下呈现绿色或红色，呈现变色效应，它就是微量元素Cr。
一、Cr元素致色形成的绿色宝石
祖母绿被世人称为绿色宝石之王，它与钻石、红宝石、蓝宝石、猫眼被视为宝石中的五大珍宝，是绿柱石族宝石中最为重要和名贵的品种。祖母绿是铍铝硅酸盐矿物，化学式为Be3Al2（Si2O6）3，一般含有Cr、Fe、Ti、V等微量元素，Cr的质量分数在0.3%-1.0%左右。祖母绿的绿色柔和而鲜亮，为特征的Cr致色的翠绿色，且具有丝绒质感，和“矢车菊”蓝宝石给人以天鹅绒般的感觉很近似，备受欧洲地区的欢迎。祖母绿是宝石级的绿色绿柱石，其绿色要达到中等、浓艳的绿色调，就是色的浓度要比较饱和，而浅淡绿色的绿柱石通常是由Fe元素致色的，只能称之为绿色绿柱石。祖母绿是很古老的宝石，在古埃及时代就被应用在首饰中，中国人对祖母绿也十分喜爱，明、清两代帝王尤喜祖母绿，明朝皇帝把它视为同金绿猫眼一样珍贵，有“礼冠需猫睛、祖母绿”之说。
近些年石榴石中的绿色品种很受人们