中国地质博物馆馆藏众多，有世界最大的“水晶王”、巨型萤石方解石晶簇标本、精美的蓝铜矿、辰砂、雄黄、雌黄、白钨矿、辉锑矿等中国特色矿物标本，以下几种矿石实用性强，个别的矿石更是全世界独一无二的。

蓝铜矿

蓝铜矿是一种碱性铜碳酸盐矿物，在中国古称石青，是矿物颜料之一。与孔雀石紧密共生，产于铜矿床氧化带中，是含铜硫化物氧化的次生产物。这种晶形的蓝铜矿为我国广东阳春独有，板状结晶和花朵状晶簇的蓝铜矿在全世界也是独一无二，该矿蕴藏量极少，已于1983年被中国地质博物馆整体收藏。

重晶石

重晶石化学组成为BaSO4，晶体属正交（斜方）晶系的硫酸盐矿物。常呈厚板状或柱状晶体，多为致密块状或板状、粒状集合体。质纯时无色透明，含杂质时被染成各种颜色，条痕白色，玻璃光泽，透明至半透明。三组解理完全，夹角等于或近于90°。摩氏硬度3～3.5，比重4.0～4.6。

虎眼石

虎眼石是一种石英集合体，不定形矿物，其宝石学名称Tigereyes，又叫虎睛石。

通常有褐黄色，蓝色，红褐色等颜色，不透明，质地细腻坚韧，具有微细纤维状结构，如从垂直纤维方向磨成弧面状戒面，在弧面上就会出现一个平行移动的“眼睛”，因其形态和颜色似老虎眼睛，故被命名为虎眼石。

虎眼石是地壳里的蓝石棉或青石棉被二氧化硅胶凝体激烈交代和胶结后所造成的呈棕、褐、黄等色，具丝绢光泽和玻璃光泽的致密坚挺的石英质玉石。

在虎眼石族群中，由于其生长环境以及所含微量元素的不同，形成了一系列五颜六色的矿体，较常见的为褐黄色的黄虎眼石，而蓝灰色的蓝虎眼石和红褐色的红虎眼石为少数，其中以眼线清晰、明亮、完整者，光泽度好且纹路清晰似老虎眼睛般有魄力，石头上没有杂质，质地均匀颜色相间最好。

黑钨矿晶簇

黑钨矿的化学成分为（Fe，Mn）WO4，晶体属单斜晶系的氧化物矿物。

矿物和条痕颜色均随铁、锰含量而变化，含铁愈多，颜色愈深，一般为褐红色至黑色，条痕黄褐色至黑褐色；金属光泽至半金属光泽；有一组完全的板面解理，比重7.2-7.5，摩氏硬度4-4.5，一般具有弱磁性。晶体形态呈板状或柱状。黑钨矿是提取战略金属钨的重要矿产。

水晶

水晶家族非常庞大，化学成份是二氧化硅，在矿物学上属于石英族。纯净时形成无色透明的晶体。当含微量元素Al、Fe等时呈粉色、紫色、黄色，茶色等。经辐照微量元素形成不同类型的色心，产生不同的颜色，如紫色、黄色、茶色，粉色等。

含伴生包裹体矿物的被称之为包裹体水晶，如发晶、绿幽灵、红兔毛等，内包物为金红石、电气石、阳起石、云母，绿泥石等。根据颜色的不同有水晶、紫晶、黄晶、茶晶、发晶，芙蓉石等等。其中以紫晶、黄水晶最为珍贵。

水晶的内生矿床有伟晶岩型、热液型和矽卡岩型；外生矿床常见于砂矿。宝石级的水晶主要产于晶洞或伟晶岩脉中，几乎世球各地均有水晶产出。该标本无色透明，为水晶原石。