玉髓的主要成分是二氧化矽（SiO₂），這說明了玉髓不是玉，本質上是一種石英體，和水晶、瑪瑙是一家；屬於「隱晶質結構」的集合體，即說明肉眼無法分辨礦物的微小結晶顆粒，因此看起來質地均勻超過瑪瑙、透明程度弱於或等同於水晶。光看外表有時分不清楚玉髓和瑪瑙，他們的關係其實是並列的，二者都屬於隱晶質的石英岩玉。玉髓屬於含水石英的隱性晶體，和水晶十分接近，玻璃到油脂光澤，通透感極強，但瑪瑙卻是脫水二氧化矽的膠凝體，通透稍遜與玉髓。
瑪瑙是具有紋帶構造的隱晶質石英岩，一般為塊狀、結核狀、鍾乳狀或者脈狀，硬度7，密度2.60-2.70。
玉髓是無紋帶構造的隱晶質石英岩，一般為塊狀體，鍾乳狀或者葡萄狀，硬度7-7.8度，密度2.60-2.66。
玉髓和瑪瑙雖然同屬於石英的一種，但因其各自形成條件不同，所以內部結構也截然不同。瑪瑙和玉髓最基本的區別就是外表的條帶狀紋路，瑪瑙的條帶狀紋路十分明顯，色彩相當有層次。玉髓的顏色比較單一，即使有顏色混雜的情況，兩種顏色的分割線也不是很明顯，不會出現明顯條帶狀紋路。玉髓內部分子微小，肉眼看不到，所以十分細膩；而瑪瑙內部常見為同心圓構造，顏色不一，視其所含雜質種類以及多寡而定，通常呈條帶狀、同心環狀、雲霧狀或樹枝狀分布。瑪瑙的工藝要求是顏色鮮艷、純正、色層厚；表面光潔，透明度高；紋飾均勻、明晰，線性程度好；質地細膩、堅韌；無裂紋或裂紋少；塊度大。紅色和藍色為最佳。玉髓的顏色純正而美麗，塊度越大越好。綠玉髓、蔥綠玉髓的優質者最為珍貴。玉髓多加工成戒面、手鐲、項鍊等首飾。
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