一、一般形态物性特征
石膏为单斜晶系，晶体为板状，常见单形:平行双面、斜方柱等;晶面常具纵纹，有时呈扁豆状，石膏双晶常见，一种是依(100)为双晶面的燕尾双晶，另一种是以(101)为双晶面的巴黎双晶或称箭头双晶。集合体多呈致密粒状或纤维状，细晶粒状称为雪花石膏;纤维状集合体称为纤维石膏。少见由扁豆状晶体形成的似玫瑰花状集合体，亦有土状、片状集合体。通常呈白色或灰、红、褐色，玻璃或丝绢光泽，硬度为2，解理平行{010}极完全，密度2.3。
硬石膏为斜方晶系，硬石膏晶体为斜方柱晶类，晶体少见，晶体常发育成板状，亦有呈粒状。依(011)成接触双晶或聚片双晶。集合体多呈致密粒状或纤维状。通常呈白、灰白色，晶体无色透明，玻璃光泽，硬度为3～3.5，解理平行{010}完全，密度2.8～3.0。
两种石膏常伴生产出，在一定的地质作用下又可互相转化，经水化作用易变为石膏，转变后体积增大30%以上。
二、二水石膏的工艺性能
二水石膏在不同的温度下脱水后，可获得不同性能的产物。
石膏加热时存在三个排出结晶水阶段:105～180℃，首先排出1个水分子，随后立即排出半个水分子，转变为CaSO4·1/2H2O，也称熟石膏或半水石膏;200～220℃，排出剩余的半个水分子，转变为Ⅲ型硬石膏Ca〔SO4〕·nH2O(0.06<n<0.11);约350℃，转变为Ⅱ型石膏Ca〔SO4〕;1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏;1200℃时分解为CaO+SO3;熔点为1450℃。
(一)石膏的加热脱水
1.干法直接加热
将石膏原矿破碎成粒径为0.25～10mm的颗粒，在干燥空气中加热温度不同，其产物及其性质也不同。
非金属矿产加工与开发利用
2.高温水蒸气加热
将石膏原矿破碎成粒度15～30mm，在140℃，2～8蒸汽压下加热5～6小时后，再在常压下170～180℃，炒制25～30min，CaSO4·2H2O→α－CaSO4·1/2H2O，又名高强石膏，加水搅拌后很快凝固(初凝10min，终凝15min)。加热至200～230℃时，CaSO4·1/2H2O→CaSO4Ⅲ，加热至400℃时，CaSO4Ⅲ→CaSO4Ⅱ(无水石膏Ⅱ)。
(二)熟石膏(α－CaSO4·1/2H2O，β－CaSO4·1/2H2O)性质
熟石膏加水搅拌后，具有黏结性，且很快凝固硬化而成一种硬化体。是一种气硬性胶凝材料。这是生产石膏制品及其他建筑材料的重要性质。熟石膏加水凝结硬化机理，很早就提出了很多假说。其中有饱和论，溶解度论，胶体论，离子论及结晶沉淀速度论。对于半水石膏加水搅拌而成型的石膏板的凝结机理，采用结晶沉淀速度论的假说解释是最理想的。
结晶理论认为:半水石膏加水搅拌后，首先是半水石膏溶解于水，很快达到饱和状态，于是，水化生成的溶解度较小的二水石膏以连接的针状晶体形态从溶液中析出，形成网络结构，使石膏板体硬化。生产条件对石膏制品的性质要产生影响。
1)加水量的影响:β－半水石膏的标准稠度需水量为50%～70%，α－半水石膏的标准需水量为30%～40%。当低于标准加水量时，搅拌流动性差，凝结时间短，不便操作成型，但强度高;高于标准加水量时，搅拌流动时间长，多余水分将在硬化体中形成孔隙，影响其强度和吸水性。
2)搅拌速度时间的影响:搅拌速度快，气泡少，凝结时间短，强度增加，搅拌时间长，凝结速度加快，一般为3min为宜。
3)养护温度对强度的影响:试验证明，熟石膏和水混合搅拌成型后，在不同温度下保持5h的抗压强度，其温度越低，强度越大。
4)缓凝和促凝:熟石膏加入缓凝剂可以增加凝结时间，缓凝剂按作用方式分为三类。
A.分子量大的物质:如骨胶，蛋白胶，淀粉渣，畜产品水解物，氨基酸与甲醇的化合物，单宁酸等。其作用如胶体保护剂，降低半水石膏的溶解速度，阻止晶核的发展。
B.为降低石膏溶解度的物质，如甘油、乙醇、糖、柠檬酸、硼酸、乳胶及其盐类等。
C.为改变石膏晶体结构的物质，如醋酸钙、碳酸钙、磷酸盐等。试验证明，同时使用缓凝剂和减水增强剂可获得较好效果。促凝剂一般多采用硫酸盐，但一般不需加入促凝剂。
5)复合性:熟石膏可加入有机无机化合物类，如树脂类高分子化合物、纤维类(纸纤维、玻璃纤维、石棉、其他植物纤维)、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、云母粉，制成多种石膏复合体，可以改变石膏制品的性能。