方解石的化学成分是碳酸钙，晶形是菱面体，摩氏硬度为3，有明显的解理，折射率为1.48～1.66，密度为2.70克/厘米3，阶梯状断口。水晶是六方柱和菱面体的聚型，柱面上有横纹，摩氏硬度为7，无解理，贝壳状断口，折射率为1.544～1.553，密度为2.64克/厘米3。市场上常见用方解石球仿水晶球，鉴定时可以看是否有解理或用小刀刻划，小刀划不动的是水晶，划得动的是方解石。鉴定原石可以滴盐酸，方解石滴上盐酸后冒泡，水晶则无反应。
