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尖晶石晶體結構
化學成分為MgAl2O4、晶體屬等軸晶系的氧化物礦物。尖晶石的晶體結構中，折光率：1.715-1.830，硬度：8，密度：3.58-4.62克/立方厘米。氧離子成立方緊密堆積，三價陽離子占據六次配位的八面體空隙，二價陽離子占據四次配位的四面體空隙。這種結構稱為正常尖晶石型結構。如果二價陽離子和半數三價陽離子占據八面體空隙，另半數三價陽離子占據四面體空隙，則構成所謂反尖晶石型結構，或稱倒置尖晶石型結構。磁鐵礦(Fe2+FeO4)的結構即屬此種類型。尖晶石化學成分中類質同象替代很普遍,常可含鐵、鋅、鉻、錳等。八面體晶形很常見;還常以八面體面為雙晶面和接合面構成雙晶，稱為尖晶石律雙晶。無色，含色素離子時可呈紅、藍、綠、褐、黃等色,玻璃光澤。尖晶石由接觸變質作用形成，或由巖漿結晶而產于基性、超基性火成巖中。透明而色澤艷麗的尖晶石是高檔寶石材料。
等軸晶系，a0=0.8103nm(合成鎂尖晶石)；Z=8。基本結構是氧按ABC順序在⊥(111)方向堆積。四面體與八面體層相間，四面體與八面體數之比為1:2。正尖晶石結構，結構通式XY2O4，X為二價陽離子，Y為三價陽離子。其中X占據四面體位置，Y占據八面體位置。若結構中所有的X陽離子和一半的Y陽離子占據八面體位置，另一半Y陽離子占據四面體位置，則稱反尖晶石結構，結構通式Y[XY]O4。大多數天然尖晶石都具有介于這兩種極端間的陽離子分布。六八面體晶類，Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈八面體晶形，有時與菱形十二面體和立方體成聚形。常依(111)為雙晶面和接合面構成尖晶石律雙晶。
天然鎂鋁尖晶石（MgAl2O4）所具有的一種獨特的晶體結構被稱為尖晶石型結構。該結構屬立方晶系，面心立方點陣。尖晶石結構可看作氧離子形成立方最緊密堆積，再由X離子占據64個四面體空隙的1/8，即8個A位，Y離子占據32個八面體空隙的1/2，即16個B位。由此得出尖晶石單位晶胞的通式為X8Y16O32，簡約后常寫作XY2O4〔1～5〕。
大多數尖晶石結構化合物，A、B位離子化合價比為2:3。在現有百余種尖晶石結構化合物中，除2:3外電價比最常見的是4:2，其結構多為反尖晶石結構，如TiMg2O4，TiZn2O4，TiMn2O4。反型結構可看作8個A位離子與16個B位離子中的8個進行相互換位，即8個Y2+離子進入四面體間隙（A位），而剩下8個Y2+離子與8個X4+離子復合占據正常情況下B位的八面體間隙。除正反兩種極端情況外，還可能有混合型中間狀態分布。這樣可用反分布率α定量表示X離子占八面體上的分數，從而將各種尖晶石結構通式擴充如下：
正型：（X）四面體〔Y2〕八面體O4，α=0；
反型：（Y）四面體〔X，Y〕八面體O4，α=1；
混合
型：（Yα，X1－α）四面體〔Xα，Y2－α〕八面體O4，
0<α<1。
正與反型的屬性及反位的程度對于化合物材料的性能有較大影響。對于常見的2∶3和4∶2電價比的尖晶石結構，似乎前者趨正型，后者趨反型。但縱觀全部物種，不僅有相當數量趨于混合型，且范圍程度不能確定，而且還有若干品種完全不遵從這一規律。影響這種分布的因素極其復雜，有離子鍵的靜電能、離子半徑、共價鍵的空間分布、晶體場等諸多方面。根據經驗數據可將大部分二、三價離子的優先順序排出：Zn2+，Cd2+，Ga2+，In3+，Mn2+，Fe3+，Mn3+，Fe2+，Mg2+，Cu2+，Co2+，Ti3+，Ni2+，Cr3+。越往前傾向于四面體填隙，反之傾向于八面體填隙。陽離子的分布對尖晶石型材料的性能也有重大影響〔1，4〕。
無色、紅、藍、黃、粉紅色等。玻璃光澤。解理不完全。硬度8。相對密度3.55(鎂尖晶石)、4.39(鐵尖晶石)、4.0~4.6(鋅尖晶石)、4.04(錳尖晶石)。硬度和密度隨成分中Fe3 、Cr3 等替代量的增高而增大。熔點2135
