Existen diversas teorías que explican la absorción de parte de la energía electromagnética que recibe un mineral cuando se ilumina:
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Transiciones electrónicas explicadas por la Teoría del campo cristalino que pueden causar el color propio que presentan muchos minerales idiocromáticos como azurita, malaquita, olivino, almandino o rodocrosita, y el color impropio o alocromático en rubí, esmeralda, citrino, amatista o jade. Además, son las responsables de los fenómenos de fluorescencia en algunos minerales y también explican el color causado por centros de color (defectos cristalinos), por ejemplo en fluoritas y cuarzo ahumado.
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Transiciones en la transferencia de carga en orbitales moleculares que pueden originar el color en zafiro, crocoita, vanadinita, wulfenita, lazurita, iolita, grafito, etc.
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Teoría de bandas que explica el color observado en los minerales metálicos (pirita, galena, cinabrio, oropimente), así como algunos colores que pueden presentar los diamantes dopados y los aislantes como el vidrio.
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Propiedades físicas ópticas que causan figuras lumínicas como dispersión, difusión, reflexión, refracción e interferencias de la luz, que originan los fenómenos pseudocromáticos en ópalo, labradorita, amazonita, adularia, iridiscencia, asterismo, sedosidad, etc.