Tỷ trọng của viên đá là tỷ số giữa trọng lượng trên thể tích của nó

p=m/v

Trong đó:

p: tỷ trọng của viên đá, tính bằng g/cm­^3;

m: trọng lượng của viên đá, tính bằng g;

v: thể tích của viên đá, tính bằng cm­³ 

Trong trường hợp ta có các viên rời (không gắn trên hàng trang sức) và không có vật thể ngoại lai bám vào, việc xác định tỷ trọng sẽ rất có ý nghĩa trong giám định chúng, nhất la khi viên đá đục hoặc có chiết suất cao làm cho việc xác định các tính chất quang học gặp khó khăn.

Xác định tỷ trọng nhằm mục đích giám định đá quý là bản chất của phương pháp này.

Tỷ trọng khoáng vật nói chung dao động trong một khoảng khá rộng, cao nhất 23,0g/cm­³  (hợp kim Pt-Ir). Trong tự nhiên phổ biến các khoáng vật có tỷ trọng từ 2,5-3,5 , đa số nhỏ hơn 5 (các silicat, các muối oxi, halogenua). Sunfua và các kim loại tự sinh có tỷ trọng lớn. Theo giá trị tỷ trọng, khoáng vật được chia là ba nhóm:

• Khoáng vật nhẹ, tỷ trọng dưới 3g/cm­³ .Ví dụ như hổ phách, thạch anh.
• Khoáng vật trung bình: 3-4 g/cm­³ . Đa số đá quý có tỷ trọng trung bình như kim cương có tỷ trọng 3,5 và corindon có tỷ trọng 4,0.
• Khoáng vật nặng: tỷ trọng > 4g/cm­³ . Zircon, CZ là các chất thuộc nhóm này.

Tỷ trọng phụ thuộc vào cấu trúc tinh thể của đá quý. Hai khoáng vật có chung thành phần hóa học nhưng lại có thể khác nhau về tỷ trọng như graphit thuộc hệ 6 phương ( tỷ trọng xấp xỉ 2) và kim cương thuộc hệ lập phương (tỷ trọng 3,52). Tỷ trọng cũng phụ thuộc vào thành phần hóa học của khoáng vật đá quý. Đa phần đá quý có giá trị tỷ trọng trung bình.