橄欖石是壹種島狀結構矽酸鹽礦物，化學分子式為
（Mg，Fe)2[SiO4]，含微量元素Mn、Ni、Ca、Al、Ti等。 屬斜方晶系。晶體形態常呈短柱狀，集合體多為不規則粒狀。顏色多為橄欖綠、黃綠、金黃綠或祖母綠色。玻璃光澤，透明。折射率1.654－1.690，雙折射率0.035－0.038。多色性不明顯，色散0.020。硬度6.5－7.0，密度3.27－3.48克/立方厘米。具脆性，韌性較差，極易出現裂紋。
化學式中的R主要為二價陽離子鎂、鐵、錳。其中偏於富鎂的鎂鐵橄欖石最常見，壹般稱為橄欖石。 寶石級者呈淡綠黃、黃綠(橄欖綠)、綠褐色、褐色，顏色和多色性隨鐵的含量而變化。色淺者不顯多色性，綠色為主者呈綠壹弱綠黃-綠三色性，而褐色為主者為褐壹淺褐壹深褐三色性。玻璃光澤，透明。星光效應或貓眼效應罕見。
二軸晶正光性，含過量鐵變為負光性。折射率壹般在1.654壹1.690。雙折射率0.035-0.038，刻面石從臺面可看到亭部棱面雙影及包裹體雙影。色散(0.020)中等。
紫外光下，橄欖石無熒光反應。查爾斯濾色鏡下為綠色。特征吸收譜為藍區433 nm,474 nm, 497 nm處三條吸收窄帶。 100、0101兩組解理不完全，貝殼狀斷口。硬度6.5壹7，韌性中等到好。密度:寶石級的為3.34g/cm3。熱敏性高，被不均勻或快速加熱時易破裂。迅速與HCI, HF或濃、熱H2SO4反應;不能用任何酸、堿液清洗。
顯微特征:寶石級橄欖石基本是巖漿成因的，其典型包裹體有大小不壹的熔巖玻璃小珠泡以及圓形、扁圓形、荷葉形的殘留(巖漿)氣液膜圍繞著鉻鐵礦微晶或負晶形成的特征的“睡蓮葉(lily pad)”狀或海百合狀包裹體(鉻鐵礦微晶或負晶，周圍分布有星狀束脈狀爆裂裂隙)。單獨的礦物客晶，除鉻鐵礦外，還有褐色至帶褐的紅色的鉻尖晶石、紅褐色黑雲母、鉻透輝石、石墨等。 橄欖石的組成物質也是地幔巖的主要組成礦物之壹。地殼中與地幔物質有關的各種噴出的或侵入的基性、超基性巖都含有大量的橄欖石。
在接觸變質和區域變質過程中，鎂質碳酸鹽巖層會因變質作用而生
成橄欖石。變質的含鐵沈積物和白雲石灰巖中，完全由橄欖石構成。橄欖石也是構成石隕石的主要礦物之壹。
橄欖石與石英不***生，因此中性巖與酸性巖皆不存在橄欖石。 1．晶系及結晶習性。
斜方晶系：晶體多呈短柱狀或厚板狀。常見單形有平行雙面。
斜方柱及斜方雙錐。寶石級橄欖石多為不規則柱狀形完好者少見。
2．顏色和多色性，黃綠色為主，少量為褐綠色或褐色。多色性弱。
3．光澤和透明度：玻璃光澤，透明至半透明。
4．光性：二軸晶，光性正負隨成分變化而定。
5．折射率及雙射率：RI：1.65－1.69，RI：0.036，褐色品種略高。
6．色散：0.020，中等。
7．吸收光譜：藍區三個吸收帶453nm、473nm、493nm。
8．硬度：6.5－7，隨成分改變而變化。
9．相對密度：3.32－3.37，因成分而變化。
10．解理和斷口：解理差，貝殼狀斷口。
11.包裹體
橄欖石中常見礦物包體，這些固體包體周圍常伴有盤狀應力紋或者是氣液包，稱之為“睡蓮葉”狀包體，除此之外還有紅褐色黑雲母、鉻透輝石、石墨、方解石等，也可見鋯石暈、負晶、雲霧狀包體等。 優質橄欖石的世界著名產地有巴西，紅海中埃及聖約翰島，意大利的維蘇威火山，挪威的斯納魯姆，德國的艾費爾地區，美國的亞利桑那州、新墨西哥州等。中國河北張家口漢諾壩玄武巖包體中，發現了寶石級橄欖石。
橄欖石是地幔巖的主要組分，廣泛產自各種基性、超基性巖和鎂質碳酸鹽的變質巖中。世界上大部分橄欖石產在堿性玄武巖深源包裹體、尖晶石二輝橄欖巖中。我國河北、吉林所產橄欖石均屬此產狀。另有少量的橄欖石呈脈狀產在橄欖巖中。
巴西、澳大利亞、挪威、巴基斯坦、埃及塞布特紅海島，是優質橄欖石的著名產地。其他知名的產地在澳大利亞、巴西、肯尼亞、坦桑尼亞、挪威、斯裏蘭卡及緬甸;緬甸也曾是著名的橄欖石產出國，也曾產出壹些大顆粒的橄欖石。前蘇聯和捷克也產壹些橄欖石。
原石產於蛇紋石化橄欖巖鎳礦脈中。緬甸抹谷附近產優質巨粒橄欖石寶石。墨西哥北部邊境的橄欖石礦床為世界大型橄欖石礦床之 ―，橄欖石呈褐色。中國河北萬全縣大麻坪、吉林蚊河大石河橄欖石呈綠色至黃綠色。
美國亞利桑那州SanCarlos的橄欖石是寶石級橄欖石最大的來源;含痕量鉻而色美的橄欖石產於夏威夷海岸;古老的著名產地埃及的Zebargad已產量不大，但橄欖石粒度大，仍有幾厘米大的寶石產出。
我國兩個知名橄欖石產地都是玄武巖中包體型的。河北張家口壹帶的產量大於吉林蛟河的。張家口大麻坪橄欖石粒徑壹般5-7 mm，最大的有34 mm x 20 mm x 15 mm，呈橄欖綠、黃綠色。蛟河白石山橄欖石粒徑多為5-8 mm，大的壹般10-20 mm，吸收曲線研究表明:主色為黃，呈綠黃或黃綠外觀。