Les pierres précieuses authentiques possèdent des caractéristiques physiques uniques. Il existe plusieurs éléments permettant de les identifier, notamment leur poids, leur densité et leur dureté. Par exemple, un diamant est réputé pour être l'un des matériaux les plus durs au monde, une propriété qu’une fausse pierre ne peut pas imiter facilement. Un test de dureté peut être réalisé en grattant la surface d'un verre avec la pierre. Si la pierre raye le verre sans s'endommager, cela indique qu’elle est authentique. D'autres pierres, comme le saphir ou l'émeraude, ont aussi des propriétés de dureté spécifiques qui permettent de les distinguer des imitations.
Les inclusions, ces petites imperfections naturelles à l’intérieur d’une pierre précieuse, sont un autre indicateur de son authenticité. Ces marques sont présentes dans la plupart des pierres naturelles, comme les diamants et les rubis, et peuvent être vues à l’aide d’un microscope ou d’une loupe. Une pierre complètement claire, sans aucune inclusion, peut souvent être une indication d'une imitation ou d’une pierre synthétique. Par exemple, les émeraudes contiennent généralement de petites inclusions qui attestent de leur origine naturelle.
Les vraies pierres précieuses réagissent à la lumière de manière unique. Un test de réfraction peut être utilisé pour vérifier si une pierre est authentique. Par exemple, un diamant réel disperse la lumière en créant des reflets brillants. En revanche, une imitation en verre ou en zirconium ne présente pas la même dispersion. En plaçant la pierre sous une source de lumière intense, il est possible d’observer cette réaction. Les rubis et saphirs, lorsqu’ils sont exposés à la lumière UV, montrent également des comportements spécifiques en fonction de leur structure cristalline.
Les pierres précieuses réagissent différemment aux variations de température. Un diamant, par exemple, conduit la chaleur plus rapidement que d'autres matériaux, ce qui en fait un bon sujet pour un test thermique. L'usage d'un testeur de chaleur ou d'un test thermique est une méthode couramment utilisée par les bijoutiers pour confirmer l'authenticité des pierres précieuses. Il suffit de placer l’appareil sur la surface de la pierre pour mesurer la manière dont elle réagit à la chaleur. Une imitation en plastique ou en verre aura une réaction totalement différente à ce test.
Les technologies avancées comme la spectrométrie et la fluorescence aux rayons X permettent une analyse approfondie des pierres précieuses. Ces techniques sont généralement utilisées par les professionnels pour détecter les contrefaçons de haute qualité. Par exemple, la fluorescence d’un diamant sous lumière ultraviolette peut révéler des informations sur son origine, sa pureté et son authenticité. Un rubis ou un saphir synthétique ne présente pas la même réponse spectrale que ceux extraits de mines naturelles.
Les pierres précieuses synthétiques, bien que créées à partir des mêmes composants chimiques que leurs homologues naturelles, présentent des caractéristiques qui les différencient. Par exemple, un rubis synthétique peut présenter une couleur plus uniforme, tandis qu'un rubis naturel aura des variations subtiles de teinte et des inclusions spécifiques. Les émeraudes synthétiques peuvent également se distinguer par leur absence d'inclusions. L’usage d’un microscope est souvent nécessaire pour détecter ces différences, mais une pierre trop parfaite peut indiquer qu’elle a été fabriquée en laboratoire.
Certains tests peuvent être effectués à domicile avec peu d'équipement. Un test de la buée consiste à souffler sur une pierre précieuse comme un diamant et observer la manière dont la buée se dissipe. Un vrai diamant ne retient pas la buée très longtemps, tandis qu’une imitation le fera. Pour un saphir ou un rubis, un test à la lumière intense permet d’évaluer leur réfraction unique. En outre, un test de gravité spécifique en utilisant un verre d’eau peut permettre de déterminer la densité approximative d’une pierre précieuse et donc d'identifier sa nature.