A esmeralda é a variedade verde do mineral berilo, com cor que resulta de vestígios de crómio e vanádio. Tem dureza 7,5 a 8 na escala de Mohs — resistente, mas mais sensível a impactos do que a safira ou o diamante.
A esmeralda pertence à família do berilo, o mesmo mineral da água-marinha (azul) e da morganite (rosa). O seu verde característico, único entre todas as pedras preciosas, deve-se à presença de crómio e vanádio na estrutura cristalina. Uma característica que distingue a esmeralda de outras pedras é a presença habitual de inclusões internas, conhecidas poeticamente como "jardin" (jardim, em francês) — pequenas fissuras e cristais que são consideradas parte da identidade da pedra e que, em vez de defeitos, funcionam como uma "impressão digital" que comprova a sua origem natural. Com dureza 7,5 a 8, a esmeralda é resistente a riscos do uso normal, mas é mais frágil do que a safira (9) e tem maior tendência a lascar ou fraturar com impactos diretos, precisamente por causa dessas inclusões internas. Por isso, a maioria das esmeraldas é tratada com óleo ou resina para preencher as fissuras superficiais e melhorar a aparência — uma prática padrão e aceite na indústria, que requer cuidados de manutenção específicos.