Dưới góc độ bên trong, tất cả đá quý được chia thành 3 nhóm:

• Các chất không kết tinh (vô định hình)
• Các chất kết tinh
• Các chất trung gian giữa kết tinh và không kết tinh

Tham khảo: Phân loại đá quý

Trong các chất không kết tinh, các nguyên tử và phân tử phân bố tùy tiện, không theo trật tự hoặc quy luật nào, vì vậy mà chúng không có hình dạng bên ngoài rõ ràng. Ví dụ như thủy tinh tự nhiên (obsidian, tectit, moldavit) là một loại đá quý không kết tinh, vừa không có cấu trúc phân tử có trật tự, vừa không có hình dạng đặc trưng. Hổ phách, đá huyền cũng là các chất vô định hình.

Đa số các khoáng vật đá quý đều là các chất kết tinh, trong đó các nguyên tử và phân tử sắp xếp theo một cấu trúc không gian ba chiều đối xứng và có trật tự (mạng). Chính cấu trúc tinh thể đối xứng này đã làm cho các khoáng vật thường có hình dạng bên ngoài rõ ràng dưới dạng các tinh thể. Các chất kết tinh (tinh thể) đều có các thuộc tính đặc trưng là tinh thể đồng nhất và tinh thể dị hướng.

Tính đồng nhất của các chất kết tinh thể hiện ở chỗ ở mọi vị trí trong cấu trúc của mình chúng đều có các tính chất giống nhau. Còn tính dị hướng là tính chất của tinh thể có các tính chất không như nhau theo các phương không song song nhau. Tính dị hướng liên quan chặt chẽ với trật tự sắp xếp và mật độ của các đơn vị cấu trúc (nguyên tử, phân tử).

Ví dụ kim cương là một loại đá quý  kết tinh điển hình. Nó có nhiều tính chất không như nhau theo các phương khác nhau, trong đó đặc biệt là độ cứng và cát khai mà các nhà chế tác biết lợi dụng trong quá trình gia công, chế tác. Kim cương chỉ có thể tách ra theo các phương song song với các mặt của hình tám mặt (hình 2.3), tức là theo phương cát khai của nó.

Độ cứng của kim cương nhỏ nhất là theo phương song song với các mặt của hình mười hai mặt và tinh thể kim cương dễ cưa (cắt) nhất là theo phương này.

Ngoài độ cứng và cát khai, rất nhiều tinh thể đá quý còn có các tính chất quang học (màu sắc) thay đổi theo các phương khác nhau. Ví dụ như các tinh thể ruby thường có màu đỏ phớt tím theo phương kéo dài của chúng, và có màu đỏ phớt da cam theo phương vuông góc với phương kéo dài.

Liên quan với hai tính chất trên, các chất kết tinh còn có một tính chất thứ ba là tính tự tạo mặt. Tính tự tạo mặt là khả năng của tinh thể tự tạo ra một hình đa diện khi sinh trưởng tự do trong một môi trường thích hợp. Tính chất này các chất vô định hình không có.

Ngoài các chất kết tinh và các chất không kết tinh, còn có một loại chất nằm ở trạng thái trung gian (nửa kết tinh). Opal là một loại đá quý thuộc loại này, trong đó các đơn vị cấu trúc đã sắp xếp có quy luật nhất định nhưng không theo trật tự chặt chẽ như tinh thể, và vì vậy không tạo thành các tinh thể.