金绿宝石晶系属于斜方晶系，也就是正交晶系，氧离子以六方形式紧密排列，铍离子位于四面体配位中心，铝离子位于八面体配位中心。在比较常见的自然界宝石中，硬度排名一是钻石，二是刚玉，三就是金绿宝石，有8.5，黄玉为8。

金绿宝石多具有三色性，也就是从不同方位来观察可以看到不用颜色，这是其一个特征，环状孪晶或是轮状三晶所导致的。

金绿宝石是伟晶岩生长过程中的产物。低密度的熔岩由地壳的熔化形成，喷发出地面。而当熔岩凝固的时候，水含量会有所上升。当熔岩中的矿物中的铍和铝和其周遭物质接触，会在伟晶岩中和超基性岩的接触的地方产生金绿宝石。所形成的金绿宝石坚硬而致密，可以耐腐蚀，随着风化的作用，金绿宝石也会被带入残坡积砂矿。因为铍和铬一般不会同时出现在矿石中，所以变石是比较少见的。变色效应的原因是铬的存在。