La clasificación tradicional en Occidente, que se remonta a los antiguos griegos, comienza con una distinción entre preciosos y semipreciosos; distinciones similares se hacen en otras culturas. En el uso moderno, las piedras preciosas son diamante, rubí, zafiro y esmeralda, y todas las demás piedras preciosas son semipreciosas. Esta distinción refleja la rareza de las piedras respectivas en la antigüedad, así como su calidad: todas son translúcidas con bellos colores en sus formas más puras, a excepción del diamante incoloro, y muy duras, con durezas de 8 a 10 en la escala de Mohs .
Otras piedras se clasifican por su color, translucidez y dureza. La distinción tradicional no refleja necesariamente los valores modernos, por ejemplo, mientras que los granates son relativamente baratos, un granate verde llamado tsavorita puede ser mucho más valioso que una esmeralda de calidad media. Otro término no científico para las gemas semipreciosas usadas en la historia del arte y la arqueología es la piedra dura. El uso de los términos «preciosas» y «semipreciosas» en un contexto comercial es, sin duda, engañoso ya que implica engañosamente que ciertas piedras son intrínsecamente más valiosas que otras, lo que no es necesariamente el caso.
En tiempos modernos, las piedras preciosas son identificadas por gemólogos, que describen las gemas y sus características utilizando terminología técnica específica para el campo de la gemología. La primera característica que usa un gemólogo para identificar una piedra preciosa es su composición química. Por ejemplo, los diamantes están hechos de carbono y rubíes de óxido de aluminio.
Las piedras preciosas se clasifican en diferentes grupos, especies y variedades. Por ejemplo, el rubí es la variedad roja de la especie corindón, mientras que cualquier otro color de corindón se considera zafiro. Otros ejemplos son la esmeralda (verde), aguamarina (azul), berilo rojo (rojo), goshenita (incolora), heliodoro (amarillo) y morganita (rosa), que son todas las variedades de la especie mineral berilo.