瑪瑙的主要化學成分為二氧化矽，佔整體成分的97.5%左右。瑪瑙不同顏色的形成在於其中微量元素的差別。其中：綠瑪瑙成分中氧化鎂、氧化鋁、三氧化二鐵的成分是其他瑪瑙的4～15倍左右。

白瑪瑙氧化鈣、氧化鈉的成分與其他瑪瑙相比是2～11倍左右。

紅瑪瑙所含的三氧化二鐵是其他種類瑪瑙的2～19倍左右，黑瑪瑙中的錳酸根成分是其他種類瑪瑙的19倍以上。瑪瑙顏色的形成不僅僅是因為所含有的微量元素的不一，還有所含礦物成分不一的原因。瑪瑙的主要礦物成分為玉髓，是整體礦物成分的95%以上，形成不同顏色的瑪瑙出了因為其中所含的微量元素成分不一外，還有礦物成分含量的多少，在黑瑪瑙中含有較多的炭質與鐵錳，因而形成了黑瑪瑙。

在綠瑪瑙中存在的礦物元素是綠泥石、鐵、鋁等，從而改變了原有的瑪瑙顏色，在礦物綠泥石較多的地方可形成綠色的條紋或環形綠紋。

在白瑪瑙中含有最多的礦物元素為鈉雲母、方解石以及水雲母，這些礦物元素為鈣、鈉元素提供了來源，從而形成了穩定的白色瑪瑙。

而紅瑪瑙中所含的微量礦物為褐鐵礦與赤鐵礦，這就為三氧化二鐵提供了元素來源，因而形成了紅瑪瑙。

不同顏色瑪瑙是因為含斤門元素不同，如紅瑪瑙含鐵，綠瑪瑙含銅，黃色瑪瑙令鈉等。

瑪瑙的主要成分是：二氧化矽。

瑪瑙也作碼瑙、馬瑙、馬腦等，是玉髓類礦物的一種，經常是混有蛋白石和隱晶質石英的紋帶狀塊體，硬度6.5-7度，比重2.65，色彩相當有層次。有半透明或不透明的。原形態三方晶系。常呈緻密塊狀而形成各種構造，如乳房狀、葡萄狀、結核狀等，常見的為同心圓構造。具有不同顏色構成的玉髓，通常有，綠、紅、黃、褐，白等多種顏色。按圖案和雜質可分為縞瑪瑙、纏絲瑪瑙、苔瑪瑙、城堡瑪瑙等。常用作玩物、觀賞物、飾物或玩賞物。古代陪葬物中常可見到成串的瑪瑙球。

化學成份：

主要成分為二氧化矽，由於與水化二氧化矽（矽酸）交替而常重複成層。

因其夾雜氧化金屬，顏色可從極淡色以至暗色。用鐵、鈷、鎳等鹽類，任它們自然滲透於矽酸凝膠中，能人工製成"瑪瑙"，天然瑪瑙可能亦是在相似情形下生成的。

瑪瑙的自然色常見的有如下幾種顏色：

（1）紅瑪瑙：含有微量元素鐵(Fe)呈現紅色。紅是瑪瑙的一種主色，一般瑪瑙呈褐紅色、醬紅色、黃紅色。

（2）藍瑪瑙：含有鈦鐵等微量元素而顯藍色。以淡藍色為主，色較深時透明度較差，有時在藍色瑪瑙中分佈一些其他色彩鮮豔的紋帶。

（3）綠瑪瑙：含有鎂，鋁，鐵微量元素呈現綠色。天然產出的綠瑪瑙少見，優質者更為罕見，價格也相對提高。

（4）紫瑪瑙：含有 Fe 、 Al 、 Ti 、 Mn 、 V 等元素結晶狀態：隱晶質集合體，呈緻密塊狀，也可呈球粒狀。紫色瑪瑙較為少見，紫色有深有淺。

（5）黑瑪瑙：原生黑瑪瑙的主要化學成分是二氧化矽，其次是少量的氧化鐵和微量的銅、錳、鎂、鋁等元素及化合物。以黑色為主，微帶青色或灰色，多數為半透明狀。

（6）白瑪瑙：呈乳白色或淺灰色，常與無色透明狀瑪瑙構成同心紋狀、條帶狀。中間常有石英夾層。

（7）灰瑪瑙：灰瑪瑙中含有鐵、鋅、鎳、鉻、鈷、錳等多種微量元素。為深灰色、淺灰色或青色，有的具有不明顯的同心條帶，內部常有石英夾層或砂心。

（8）黃瑪瑙：主要成分為方解石晶體，因含有金屬鉻而呈黃色。通常為淡黃色、橘黃色、褐黃色及淺黃色，有時與粉紅、淡紅、淡灰色瑪瑙夾層構成美麗的紋帶。