ปรากฎการณ์ธรรมชาติหมายถึง ลักษณะพิเศษ หรือปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นในอัญมณี ซึ่งอาจเกิดจากตำหนิในอัญมณี (Inclusions) โครงสร้างทางกายภาพของอัญมณี (Physical Structure) หรือ การดูดกลืนของแสงในอัญมณี (Selective Absorption) ปรากฎการณ์หรือลักษณะพิเศษที่เกิดขึ้นในอัญมณีมีดังนี้
- สาแหรกหรืออสตาร์ (Asterism or Start) เกิดจากแสงสะท้อนจากตำหนิเส้นเข็มในอัญมณีตัดกันมากกว่า 1 ระนาบ พบได้ในพลอยสตาร์ทับทิม (Start Ruby) หรือ สตาร์ซัฟไฟร์ (Start Sapphire) สังเกตุได้จากแสงสะท้อนหรือแสงส่องผ่าน
- ตาแมว (Chatoyancy or Cat's eye) เกิดจากแสงสะท้อนจากตำหนิเส้นเข็มขนานกัน 1 ระนาบ พบได้ใน พลอยคริสโซเบอริลตาแมว (Cat's eye Chrysoberyl) ควอทซ์ตาแมว (Cat's eye Quartz) หรือทัวมาลีนตาแมว (Cat's eye Tourmaline)
- อะเวนจูเรสเซนส์ (Aventurescence) เกิดจากแสงสะท้อนจากตำหนิลักษณะเป็นเกล็ดเล็กๆ ของแผ่นแร่ จะเห็นเป็นเกล็ดระยิบระยับในอัญมณี เช่น พลอยซันสโตน ออลิโกเคลส (Sunstone Oligoclase) ซึ่งมีแผ่นคอปเปอร์ (Copper Platelet) หรือแผ่นเฮมาไทท์ (Haematite Platelet) พลอยอะเวนจูรีน ควอทซ์ (Aventurine Quartz) ซึ่งมีแผ่นฟุคไซท์ ไมก้า (Fuchsite Mica Platelet)
- การเปลี่ยนสี (Change of Colour) เกิดจากการดูดกลืนแสงและการผ่านแสงพบได้จากพลอยอเล็กซานไดร์คริสโซเบอริล (Alexandrite Chrysobery) พลอยซัฟไฟร์เปลี่ยนสี (Alexandrite-like Sapphire)
- การเล่นสี (Play of Colour) เกิดจากโครงสร้างภายในประกอบด้วยธาตุซิลิคอนทรงกลม (Silicon Sphere) เมื่อแสงส่องผ่านและกระทบบนธาตุซิลิคอนจะเกิดเป็นลักษณะหย่อมสีหลายๆสี เช่น สีแดง สีน้ำเงิน เป็นต้น พบได้จากพลอยโอปอล (Opal) และ โอปอลสังเคราะห์ (Shythetic Opal)
- แลบบราโดเรสเซนส์ (Labradorescene) เกิดเนื่องจากเส้นระนบแฝด (Repeated Twinning) ที่อยู่ในผลึกบาางชนิด เมื่อแสงส่องผานและแทรกเข้าไปในเส้นระนาบแฝดเกิดมีลักษณะเป็นแผ่นสีฟ้า-เขียวเหลิือบไปมาบนผิวอัญมณี มักพบในพลอยแลบบราโดไรท์ เฟลด์สปราร์ (Labradorite Feldspar)
- อะดูลาเรสเซนต์ (Adularescence) เกิดเนื่องจากสีในผลึกอยู่ในลักษณะเป็นชั้นและมีความหนาของชั้นสีไม่เท่ากันเมื่อแสงส่องผ่านและกระทบชั้นสี เกิดมีลักษณะเป็นแผ่นสีขาวหรือฟ้าเหลือบไปมาบน ผิวพลอยมักพบในพลอย มูนสโตนออโธเคลส (Moonstone Orthoclase) คนไทยเรียกว่า "พลอยมุกดาหาร"
- อิริเดสเซนต์ (Iridescence) เกิดจากการส่องผ่านและแตกกระจายของแสงอยู่ในผลึก มักพบในพลอยไฟร์อะเก็ท (Fire Agate Chalcedony)
- โอเรียนท์ (Orient) เกิดเนื่องจากแสงส่องผ่านและกระทบพื้นผิวเกิดมีลักษณะแบบรุ้งสี มักพบในไข่มุกแลเปลือกหอยบางชนิด