水晶是一種由微小粒子（原子）組成的物質，具有特定的物理和化學性質。它的主要成分是二氧化矽(SiO2)，莫氏硬度為7，密度大約為2.65克/立方厘米。水晶具有雙折射的特性，這意味著光在水晶中傳播的速度取決於光的偏振方向。
水晶的形成過程通常開始於一個飽和溶液或熔融態，在特定的溫度和壓力條件下，通過增加溫度、降低壓力或調整化學成分使溶液或熔融態處於過飽和狀態，從而促使微小的結晶核形成。一旦結晶核形成，溶液中的溶質會逐漸沉積在結晶核表面，形成規律的晶體結構。
水晶的生長條件包括充足的成長空間、富含矽質礦物的熱液、較低的溫度(160℃至400℃)和較高的壓力(2至3大氣壓)，以及足夠的時間。在自然界中，水晶可能在節理斷裂或斷裂處形成，這些地方比較容易得到足夠的生長空間和時間。人工合成的水晶可以通過水熱結晶法等方法製成，通過模擬水晶生長的條件，如高溫高壓環境，經歷幾個月的時間而製成。
天然水晶具有壓電性，這意味著它們在受到壓力時可以釋放電荷，這種特性使得水晶在需要高精度和穩定頻率的套用中非常重要，如振盪器、濾波器等。此外，水晶還被認為能夠吸收電磁輻射，如電腦和手機產生的輻射，從而起到一定的保健作用。
總的來說，水晶是一種具有獨特物理特性和生長過程的多功能礦物，其形成條件和特性使其在多個領域有著廣泛的套用。