Изложены особенности образования драгоценных камней в природе, их применения и замены искусственными камнями. Приводятся новые разработки по созданию искусственных камней, алгоритм математического моделирования и компьютерные программы, позволяющие выявлять математические модели для совершенствования процессов камнеобразования и получения изделий с требуемыми свойствами. Опубликовано много работ, посвященных драгоценным и полудрагоценным камням. Значительный вклад в изучение минералогии драгоценных камней внес академик А.Е. Ферсман. Выявление закономерностей образования драгоценных и поделочных камней в природных условиях позволило разработать способы получения искусственных (синтетических) камней, свойства которых в ряде случаев соответствуют свойствам естественных камней или даже их превосходят. Возникла потребность заменять дорогие и редкие камни дешевыми искусственными камнями, ассортимент которых расширяется, а себестоимость изготовления уменьшается. Разработаны новые способы получения композиционных неметаллических материалов литьем из расплавленных шлаков металлургических печей или различных расплавов минеральных материалов. В такие расплавы можно добавлять цветные вещества и создавать требуемые композиции.