象牙一般呈弧形彎曲的角狀，幾乎一半是中空的。每隻象牙平均重 6．75kg，長為 1．5～2．0m，但現代象牙由於生長時間短，一般長 60～70cm。象牙的根截面多呈圓形、近圓形、渾圓形，直徑隨品種、生長期和部位而異。一般生長期長的象牙橫截面直徑較大，同一根象牙從牙尖到牙根橫截面直徑逐漸變大。象牙的橫截面具有特徵的“Retzius"’紋理(勒茲紋理線)，亦稱旋轉引擎紋理線，具體表現為由兩組呈十字交叉狀的紋理線以大於 115º或小於 65º角相交組成的菱形圖案。

象牙的橫截面還具有分層結構，即從象牙的中心到外表面具有分層現象，且分界線較清晰。各層厚度隨象牙品種、生長期和部位不同而異。一般象牙從外到內分為四層： I 層(最外層)為緻密狀或同心圓狀層，很薄，僅 0．5～3mm ; Ⅱ層(次外層)為粗勒茲線層，“Retzius”紋理線組成的斜十字交叉狀菱形圖案，紋理線夾角較大，可至 124º左右，紋理線間距較寬，為 1～2．5mm；Ⅲ層(次內層)為細勒茲線，紋理線夾角較Ⅱ層小，平均在 120º左右，紋理線間距很窄，為 0．1～0．5mm,Ⅳ層(內層)為緻密狀或空腔狀。象牙縱截面上呈現近於平行的波紋線。

(四)光學性質

1．顏色

象牙新鮮時呈白色、奶白色、瓷白色、淡玫瑰白色，偶見淺金黃色、白色、淡黃色、黃色、淺褐黃色。史前象牙常呈藍色，偶爾呈綠色。

2．光澤、透明度

具有美麗柔和的油脂光澤或蠟狀光澤，呈不透明至透明，多呈微透明至半透明。

3．光性

正交偏光鏡下無消光位。

4．折射率與雙折射率

折射率為 1．535～1．540，無雙折射率，點測法常為 1．540。

5．多色性

無多色性。

6．發光性

在長短波紫外線下發弱至強的藍白色至藍紫色熒光，X 射線照射下不發光。

(五) 力學性質

1．解理、斷口

無解理，斷口呈裂片狀、參差狀。

2．硬度

摩氏硬度為 2～3，能被方解石或銅針刻劃。

3．密度

1．70～2．00g／cm3，通常為 1．85g／cm3。

4．韌性

象牙的韌性極好。

(六) 顯微特徵

具 Retzius 紋理線。

(七) 其他

可溶性和熱效應 象牙短時間浸泡於酸中不會褪色，但可以被軟化，長時間用酸浸泡象牙可能被分解；象牙遇熱會收縮。