水晶とは、石英という鉱物の宝石としての名称です。透明度の高い石英を水晶と呼ぶことが一般的です。

鉱物の種類は、鉱物を構成する材料である元素の種類と、その元素の配列によって決まります。
石英は基本的に酸素と珪素の2つの元素で構成されています。
言い換えれば、どんな水晶でも主要な成分は一緒ということになります。

しかし、生成条件によっては酸素と珪素以外にも不純物元素が入り込んでしまうことがあります。
例えば工場で人工的に水晶を作る場合、結晶の成長を安定させるためにナトリウムやカリウムという成分を利用します。
そのため、人工水晶は天然水晶と比べてナトリウムやカリウムが多く、他の不純物元素が少ない特徴があります。

研究の結果、天然の水晶を比べてみると、産地によって含まれている不純物元素の種類や量が異なることがわかりました。
この特徴を利用して、水晶中の不純物元素から水晶の産地を推定することができます（より詳しい研究内容はこちら）。

今のところ山梨の水晶を中心とした研究ですが、縄文時代の石器に甲州市塩山の水晶が利用されていることや、昭和時代の水晶製印材に山梨産の水晶が利用されていることなどが明らかになっています。