В кристаллической решётке александрита часть атомов алюминия (Al³⁺) замещена хромом (Cr³⁺), который и придаёт камню цвет. Хром поглощает свет в жёлто-зелёной части спектра (580 нм), из-за чего при дневном свете камень кажется зелёным или голубовато-зелёным, а при искусственном (400−500 нм) — красным или пурпурным.