水晶为物理上,化学上均甚安定之材料,其压电性质(Piezoelectricity)及弹性性质使其机械振动表现于电气上时,有高Q 值、低动率,高敏锐性、高稳定性、… 等优良频率特性。因此凡是要求高度精密,稳定频率之振荡器、滤波器皆须用水晶作为振荡材料。其用途如频率合成、计数、导航、导向、传真、计算机、通信、计时、… 等其在国防军事上的用途,更见其重要性。
水晶Rock Crystal Quartz的最主要元素是SiO2(二氧化硅),即是Quartz(石英)。我们常把透明的石英称为水晶,其实它们是相同元素的。石英的化学成分就是二氧化硅SiO2,属六方晶系,硬度为7,比重为2.66,折光率为1.54-1.55,双折射率为0.0009具玻璃光泽(玻璃则无双折射率)。而常见的石英多为块状体,但是偶尔也会有具良好且透明的结晶。各种水晶含有不同的微量金属,使各种水晶拥有其独特的颜色,紫水晶含少量铁、黄水晶含少量金砂石、粉水晶含少量钛。而SiO2(二氧化硅)一般分为两种--低温石英及高温石英。水晶的生长温度约在550-600℃间,在550-573℃之间生成的属于低温石英,常见的水晶即属此类,其水晶簇柱是六角柱体(六方晶系);573-600℃之间生成的属于高温石英,玛瑙 就是常见的高温石英。
石英最常见的结晶类型是六角不对称尖柱状的低温石英,这是在地表温度范围所形成的石英。另有一种石英在较高的温度下结晶形成,称为高温石英,形状为对秤的六脚尖柱状。还有一种高压环境下形成的石英,通常在地下深处或天体撞击下可发现这种高温石英。