蛋白石是二氧化硅的水合物，化学成分为SiO2·nH2O，是非晶质结构，故无一定的外形，主要是由于二氧化硅的胶体沉淀形成的。[1]
如果沉淀在生物遗骸中，则形成“有机宝石”，沉淀在海螺遗骸中，则形成“螺化玉”，螺化玉仅在海南少有发现，当地人称为螺化石或海玉，因数量稀少极为珍贵。[1]
充填况积岩中的孔洞或火成岩中的矿胍，形成石笋或钟乳石，并在化石木、动物硬壳和骨骸中取代有机物。[1]
蛋白石的形成是在低温条件下慢慢沉积的，可以在几乎所有岩石中生成，不过一般都是在石灰岩、砂岩和玄武岩中发现。[1]
也可以人工合成蛋白石，不过人工合成的密度较低并多孔。[1]
蛋白石常为致密块状、粒状、土状、钟乳状、结核状、多孔状等。[1]
内部具球粒结构，集合体多呈葡萄状、钟乳状。底色呈黑色、乳白色、浅黄色、桔红色等。半透明至微透明。玻璃光泽、蜡状光泽、蛋白光泽，具变彩效应。性脆，易干裂，贝壳状断口。在长波紫外线照射下，不同种类的蛋白石发出不同颜色的荧光。[1]
折光率：1.37–1.47（折射率与其含水量有关，其折射率随含水量增大而减小）。
硬度：5–5.5
密度：2.15–2.23g/cm3
有两个变种：变彩蛋白石和不变彩蛋白石。
在市场上一般不变彩蛋白石会被称为蛋白石（potch）， 而变彩蛋白石则被称为贵蛋白石/欧泊（opal）。[1]
变彩蛋白石会因二氧化硅球体的尺寸略大于可见光的波长或可见光的半个波长时，使白光产生衍射和干涉才表现出从紫到红的全光谱色或较单调的某些光谱色，当观看角度不同而显示颜色也会出现闪光（虹彩），它的虹彩由其结构——极小的二氧化硅球体规律的排列——绕射光线造成的，圆球越大，颜色范围也越宽，所以变彩蛋白石有若干种不同颜色。[1]
蛋白石的品质评价依据为底色、变彩、坚固性，以及切割、琢磨的完美性、根据颜色特征和光学效应，天然欧泊分为白蛋白石（白欧泊）、黑蛋白石（黑欧泊）和火蛋白石（火欧泊）三个种类。[1]
不变彩蛋白石主要是因为二氧化硅球体的尺寸远小于或者大于可见光波长时，则蛋白石不会变彩，这也是大部分宝石不能变彩的原因。[1]
不过，由于蛋白石具有宝石的各种天然属性，所以不变彩蛋白石最近几年也开始受到人们的青睐。主要通过光泽度，透明度，硬度，颜色和做工等几方面来判断其品质。[1]