L’indice de réfraction exprime le rapport entre la vitesse de la lumière dans l’air et sa vitesse à travers le gemme, car la déviation du rayon lumineux observable provient de sa différence de vitesse dans le milieu cristallin.
Les gemmes dites biréfringentes ont deux indices de réfraction principaux différents.
Les indices de réfraction des gemmes et minéraux varient de 1.4 à 3.2.
Le mesure de l’indice de réfraction peut être obtenu avec un appareil réfractomètre à prisme, mais cet appareil ne permet de déterminer que les indices jusqu’à 1.8 environ.