แร่ธาตุเป็นของแข็งที่เป็นผลึกอนินทรีย์ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการทางชีวธรณีเคมีในธรรมชาติ เช่น ในลาวาเย็นหรือน้ำทะเลที่ระเหย แร่ธาตุไม่ใช่หิน แต่จริงๆ แล้วเป็นส่วนประกอบที่ประกอบเป็นหิน แม้ว่าจะมีสีและรูปร่างแตกต่างกันไป แต่แร่ธาตุแต่ละชนิดก็มีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน
เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ
แร่ธาตุเกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยาตามธรรมชาติ แร่ธาตุส่วนใหญ่เกิดจากลาวาหลอมเหลว การระเหยของน้ำทะเล หรือของเหลวร้อนในถ้ำหรือรอยแตก แร่ธาตุที่สร้างจากห้องปฏิบัติการ เช่น อัญมณีสังเคราะห์ที่ทำขึ้นเพื่อการค้า ไม่ถือเป็นแร่ธาตุที่แท้จริง
ของแข็ง
แม้ว่าแร่ธาตุจะมีรูปร่าง สี ความมันวาว (วิธีที่แร่ธาตุสะท้อนแสง) และความแข็งต่างกันไป แต่แร่ธาตุทั้งหมดเป็นของแข็งที่อุณหภูมิที่กำหนด ถ้าสารไม่อยู่ในสถานะของแข็ง แสดงว่าไม่ใช่แร่ธาตุ ตัวอย่างเช่น น้ำแข็งเป็นแร่ธาตุ แต่น้ำที่เป็นของเหลวไม่ใช่ มาตราส่วน Mohr ให้คะแนนความแข็งของแร่ธาตุตั้งแต่หนึ่งถึง 10 โดยที่ 10 นั้นยากที่สุด เพชรเป็นแร่ที่แข็งที่สุด แป้งเป็นแร่ที่อ่อนมากโดยมีคะแนน Mohr หนึ่ง
อนินทรีย์
แร่ธาตุเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่ไม่มีชีวิตทั้งหมด แต่มีข้อยกเว้นสำหรับรอบคัดเลือกนี้ มีสารอินทรีย์หายากที่มีองค์ประกอบทางเคมีที่ชัดเจนซึ่งระบุว่าเป็น "แร่ธาตุอินทรีย์" ข้อยกเว้นที่มีชื่อเสียงที่สุดของ oxymoronic นี้คือ whewellite ไวท์เวลไลท์เป็นส่วนประกอบของนิ่วในไตและถ่านหิน
ผลึก
แร่ธาตุส่วนใหญ่จะเติบโตเป็นรูปร่างคริสตัล พื้นที่ว่าง แหล่งแร่มักมีขนาดเล็กเพราะมักจะมีแร่ธาตุหลายชนิดในบริเวณใกล้เคียงที่แข่งขันกันเพื่อเติบโตในห้องเดียวกัน โครงสร้างผลึกของแร่เป็นตัวกำหนดความแข็ง ความแตกแยก (การแตกของแร่) และสี รูปทรงคริสตัลมีทั้งหมด 6 แบบ ได้แก่ คิวบิก เตตระกอนอล ออร์โธฮอมบิก หกเหลี่ยม โมโนคลินิก และ ตรีคลีนิค
องค์ประกอบทางเคมีเฉพาะ
แร่ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมี ในทางกลับกัน หินไม่มีองค์ประกอบทางเคมีเฉพาะเพราะเป็นส่วนผสมของแร่ธาตุหลายชนิด แร่ธาตุถูกจำแนกตามกลุ่มประจุลบ กลุ่มแร่ธาตุที่สำคัญ ได้แก่ ธาตุพื้นเมือง ซัลไฟด์ ซัลโฟซอลต์ ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ เฮไลด์ คาร์บอเนต ไนเตรต บอเรต ซัลเฟต ฟอสเฟต และซิลิเกต ซิลิกามีอยู่มากในเปลือกโลก ดังนั้นซิลิเกตจึงเป็นแร่ธาตุที่พบได้บ่อยที่สุด