แร่มีอยู่มากมายหลายชนิด ในการจำแนกแร่โดยพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีไม่ใช่เรื่องง่าย ยกตัวอย่าง แร่เฮไลต์ (NaCl) ประกอบด้วยการจับคู่หนึ่งต่อหนึ่งของอะตอมโซเดียมและอะตอมคลอรีน โดยมีโครงสร้างผลึกทรงลูกบาศก์ การที่จะทราบเช่นนี้เราจะต้องเก็บตัวอย่างแร่ไปทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ ซึ่งต้องใช้เวลาและค่าใช้จ่ายจำนวนมาก  ในทางปฏิบัตินักธรณีวิทยาจึงมีวิธีพิจารณาสมบัติแร่ทางกายภาพ ดังนี้

• ผลึก (Crystal) หมายถึง ของแข็งที่มีเนื้อเดียวกัน มีรูปทรงสามมิติ ผิวหน้าแต่ด้านเป็นระนาบ ซึ่งเป็นผลมาจากการจัดตัวของอะตอมหรือโมเลกุลของธาตุที่ประกอบอยู่ในของแข็งนั้นอย่างมีแบบแผน ผลึกชุดหนึ่งจะประกอบด้วยระนาบผลึกซึ่งมีสมมาตรแบบเดียวกัน ซึ่งอาจประกอบด้วยรูปผลึก (Crystal shape) เพียงรูปแบบเดียว หรือหลายรูปผลึกติดกันก็ได้แต่ต้องสมมาตรกัน แร่บางชนิดมีองค์ประกอบจากธาตุเดียวกัน แต่มีรูปผลึกต่างกัน ก็มีคุณสมบัติต่างกัน เช่น เพชร และกราไฟต์ ประกอบด้วยอะตอมของธาตุคาร์บอน ซึ่งมีโครงสร้างผลึกต่างกัน เพชรมีผลึกรูปปิระมิดประกบจึงมีความแข็งแรงมาก ส่วนกราฟไฟต์มีผลึกเป็นแผ่นบางจึงอ่อนและแตกหักได้ง่าย

ภาพที่ 2 ตัวอย่างรูปผลึกแบบต่างๆ

• แนวแตกเรียบ (Clevage) หมายถึง รอยที่แตกเป็นระนาบเรียบตามโครงสร้างอะตอมในผลึกแร่ โดยทั่วไปรอยแตกนี้จะขนานไปกับหน้าผลึกแร่ แนวแตกนี้อาจเป็นระนาบเดียวหรือหลายระนาบก็ได้ ตัวอย่างในภาพที่ 3 แสดงให้เห็นว่า (ก) แร่ไมกา มีรอยแตกเรียบระนาบเดียว (ข) แร่เฟลด์สปาร์มีรอยแตกเรียบ 2 ระนาบตั้งฉากกัน (ค) แร่เฮไลต์มีรอยแตกเรียบ 3 ระนาบตั้งฉากกัน (ง) แร่แคลไซต์มีรอยแตกเรียบ 3 ระนาบเฉียงกัน

ภาพที่ 3 ตัวอย่างรอยแตกเรียบชนิดต่างๆ

• แนวแตกประชิด (Fracture) หมายถึง แนวแตกบางๆ ซึ่งปรากฏเป็นแนวขนานบางๆ หลายแนวบนเนื้อแร่ และมิได้อยู่ในระนาบเดียวกับแนวแตกเรียบ 
  
  
• ความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity) เป็นอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของสสารต่อน้ำหนักของน้ำ ณ อุณหภูมิหนึ่งๆ (โดยปกติเป็นอุณหภูมิ 20 C) ถ้าหากแร่ชนิดหนึ่งมีน้ำหนัก 2.5 เท่า ของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน แสดงว่า แร่ชนิดนั้นมีความถ่วงจำเพาะ 2.5 ความถ่วงจำเพาะมักเรียกโดยย่อว่า “ถ.พ.”   แร่ทั่วไปมี ถ.พ.ประมาณ 2.7 ส่วนแร่โลหะจะมี ถ.พ.มากกว่่า เช่น แร่ทองมี ถ.พ. 19, แร่เงินมี ถ.พ. 10.5, แร่ทองแดงมี ถ.พ. 8.9 เป็นต้น 
  
  
• ความแข็ง (Hardness) มาตราความแข็งของแร่ตามระบบสเกลของโมล (Mol’s scale) ประกอบด้วยแร่มาตรฐาน 10 ชนิด เรียงลำดับตั้งแต่แร่ที่ทนทานต่อการขูดขีดน้อยที่สุดไปถึงมากที่สุด ดังตารางที่ 1

ตารางที่ 1 สเกลความแข็งของโมล

ค่าความแข็ง	แร่	วัสดุที่ใช้ทดสอบ
1	ทัลก์	ปลายนิ้ว
2	ยิปซัม	เล็บ
3	แคลไซต์	เหรียญบาท
4	ฟลูออไรต์	มีดพก
5	อพาไทต์	กระจก
6	ออร์โทเคลส	เหล็กกล้า
7	ควอตซ์	กระเบื้อง
8	โทปาส	-
9	คอรันดัม (พลอย)	-
10	เพชร	-

• สี (Color) เป็นคุณสมบัติที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดแต่เชื่อถือไม่ได้ แร่บางชนิดเช่น แร่ควอตซ์ (SiO₂) ปกติใสไม่มีสี แต่ที่พบเห็นส่วนมากจะมีสีขาว เหลือง ชมพู หรือดำ เนื่องมีสารอื่นเจือปนทำให้ไม่บริสุทธิ์ แร่คอรันดัม (Al₂O₃) โดยปกติมีสีขาวอมน้ำตาลขุ่น แต่เมื่อมีธาตุโครเมียมจำนวนเล็กน้อยเจือปน ก็จะมีสีแดงเรียกว่า “ทับทิม” (Ruby) หรือถ้ามีธาตุเหล็กเจือปน ก็จะมีสีน้ำเงินเรียกว่า “ไพลิน” (Sapphire) 
  
  
• สีผงละเอียด (Streak) เป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของแร่แต่ละชนิด เมื่อนำแร่มาขีดบนแผ่นกระเบื้อง (ที่ไม่เคลือบ) จะเห็นสีของรอยขีดติดอยู่แผ่นกระเบื้อง ซึ่งอาจมีสีไม่เหมือนกับชิ้นแร่ก็ได้ เช่น ฮีมาไทต์และแมกเนไทต์ เป็นสินแร่เหล็กเหมือนกัน แต่ฮีมาไทต์ให้ผงสีแดง ส่วนแมกเนไทต์ให้ผงสีดำ การทดสอบด้วยสีผงละเอียดมีความน่าเชื่อถือกว่าการดูสีของตัวแร่เอง 
  
  
• ความวาว (Luster) หมายถึง คุณสมบัติในการสะท้อนแสงของผิวแร่ ความวาวมีหลายแบบ เช่น วาวแบบโลหะ แบบมุก แบบเพชร แบบน้ำมัน แบบแก้ว เป็นต้น ตัวอย่างเช่น แร่ควอรตซ์มีความวาวแบบแก้ว แร่แบไรต์มีความวาวแบบมุก

ตารางที่ 2 ตัวอย่างแร่ที่สำคัญ

รูปภาพ	แร่	ประเภท	สูตรเคมี	รูปผลึก	ความแข็ง	ถ.พ .	สีผง	การนำไปใช้
	ควอตซ์	ซิลิเกต	SiO2		7	2.7	ขาว	ทราย
	เฟลด์ สปาร์	ซิลิเกต	Al2Si2O6		6	2.5	ทราย	ดิน
	ไมกา	ซิลิเกต	(AlSi)4 O10(OH)2		3	3	ขาว ดำ	ทำ ฉนวน
	แคลไซด์	คาร์บอ เนต	CaCO3		3	2.7	ขาว	ปูน ซีเมนต์
	ฮีมาไทต์	ออกไซด์	Fe2O3		5-6	5	แดง	สินแร่เหล็ก
	กาลีนา	ซัลไฟต์	Fe2O3		2.5	7.5	เทา	สินแร่เหล็ก
	เฮไลด์	เฮไลด์	Pb5		2.5	2.2	ขาว	เกลือ
	ฟลูออไรต์	เฮไลด์	CaF2		2.5	3.2	ขาว	อุตสา หกรรม
	ทอง	ไม่รวมกับธาตุอื่น	Au		2.5-3	19.3	ทอง	เครื่อง ประดับ
	เพชร	ไม่รวมกับธาตุอื่น	C		10	3.5	ไม่ มีสี	เครื่อง ประดับ
	แกรไฟต์	ไม่รวมกับธาตุอื่น	C		1-2	2.3	ดำ	ไส้ ดินสอ