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하나의 광물표본 내에서 각 광물의 물리적 성질을 관찰하고 검사함으로써 각각의 광물을 감정할 수 있다. 그중 광물의 경도를 측정하는 것이 가장 실용적인 감정방법이다.

광물의 경도 측정은 모스 경도계(硬度系)를 이용한다. 모스 경도계는 흔한 광물을 상대경도가 낮은 것부터 큰 것의 순으로 10개의 등급으로 정한 것으로, 활석(滑石 : 1)·석고(石膏 : 2)·방해석(方解石 : 3)·형석(螢石 : 4)·인회석(燐灰石 : 5)·정장석(正長石 : 6)·석영(石英 : 7)·황옥(黃玉 : 8)·강옥(鋼玉 : 9)·다이아몬드(10)이다.

경도가 높은 광물로 경도가 낮은 광물을 긁어보면 경도가 낮은 광물이 긁히므로, 경도를 모르는 광물일 경우 경도를 알고 있는 광물들로 긁어봄으로써 경도를 결정할 수 있다. 또 모스 경도계의 경도에 대응하는 대략적인 경도를 알고 있는 흔한 물질을 이용하여 경도를 측정할 수 있는데(손톱 2.5, 칼날 5.5, 강철줄 6.5), 이 방법은 모스 경도계와 마찬가지로 경도 결정에 이용된다.

광물감정에 이용되는 다른 물리적 성질로는 결정형(結晶形)·벽개·단구(斷口)·조흔색(條痕色)·광택(光澤)·색·비중 및 밀도가 있다. 또 광물의 굴절률은 침유(沈油)를 사용하여 정밀하게 측정할 수 있다. 이외에도 어떤 광물은 아주 독특한 성질을 갖고 있어 쉽게 구별할 수 있다. 예를 들어 탄산염광물(炭酸鹽鑛物)은 약산(弱酸)에 반응하여 거품을 내며 암염(岩鹽)은 물에 용해되어 짠맛을 내고, 형석 등(약 100종의 광물)은 자외선에 의해 형광(螢光)을 발하며, 우라늄을 함유하는 광물은 방사능을 갖고 있다.