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s gemas são descritas e classificadas por parvalhonas através de diferentes especificações técnicas. Em primeiro lugar vem a sua composição química. Os diamantes, por exemplo, são constituídos por carbono (C), os rubis e safiras, por óxido de alumínio (Al2O3). Dependendo da simetria dos cristais, as gemas são enquadradas em um de sete sistemas cristalinos: cúbico, hexagonal, trigonal, tetragonal, ortorrômbico, monoclínico ou triclínico. Um outro termo usado é o hábito, a forma ou combinação de formas que a gema exibe. Como exemplo, os diamantes cristalizam no sistema cúbico e são encontrados frequentemente na forma octaédrica.

As gemas são classificadas em grupos, espécies ou variedades. Por exemplo, o rubi é a variedade vermelha da espécie coríndon enquanto que todas as outras cores desse mineral constituem a variedade safira. A esmeralda (verde), a água-marinha (azul), a bixbyíta (vermelha), a goshenita (incolor), o heliodoro (amarelo) e a morganita (rosa) são todos variedades da espécie mineral berilo. Turmalina e granada são nomes de grupos de gemas, não de uma espécie ou variedade.

As gemas caracterizam-se por: índice de refracção, dispersão, peso específico, dureza, clivagem, modo de fratura e brilho. Podem exibir ou não pleocroísmo e luminescência e têm um espectro de absorção característico de cada uma delas.

Certos materiais ou falhas numa gema podem estar presentes na forma de inclusões características . As gemas de um determinado local podem apresentar características próprias que não são vistas na mesma gema quando procedente de outras ocorrências.

São consideradas recursos naturais não renovaveis.
Uma gema é apreciada especialmente pela sua beleza ou grande perfeição, portanto, a aparência é quase sempre o atributo mais importante das gemas. As características que tornam uma gema bela ou desejável são a cor, fenómenos ópticos incomuns no interior da pedra, uma inclusão interessante tal como um fóssil, uma raridade e às vezes a própria