Для того чтобы с уверенностью установить, является ли данная жемчужина выращенной или природной, необходимо определить, является ли ядро, если оно присутствует, перламутровым шариком. Это можно сделать путем оптических исследований и с использованием рентгеновских лучей.

Исследование проводится при помощи микроскопа или линзы. Жемчужина освещается сильным источником света, причем сама жемчужина помещается на диафрагму с отверстием несколько меньшего диаметра, чем диаметр самой жемчужины, чтобы прямой свет не мешал наблюдению. Вращая жемчужину, можно удостовериться в наличии относительно крупного перламутрового ядра. Свет легче проходит вдоль слоев ядра и вызывает сияние на поверхности жемчужины; можно видеть даже слоистое сложение перламутра ядра. Природный же жемчуг благодаря высокой отражательной способности его сферических оболочек кажется при таком исследовании более или менее однородно темным.

Для такого исследования создан специальный микроскоп. Изучаемая жемчужина помещается в отверстие, проделанное в металлической пластинке и имеющее диаметр меньший, чем диаметр жемчужины. Предусмотрены способы, позволяющие освещать эту жемчужину снизу или сверху. В результате можно изучать поверхность жемчужины, а также ее внутреннее строение. Для исследования отверстия просверленных жемчужин используется дополнительное приспособление. Его верхняя часть представляет собой коническую деталь, вершина которой имеет форму небольшого блюдца с маленьким отверстием в центре. Исследуемая жемчужина помещается на «блюдце» таким образом, чтобы просверленный канал располагался вертикально; вся деталь может вращаться вокруг вертикальной оси. Под столиком, несущим коническую деталь, укреплен микрометренный винт, позволяющий снимать отсчет перемещения шпинделя с точностью до 0,01 мм. Шпиндель, тонкий, как проволочка, проходит сквозь отверстие в жемчужине. Лучшие образцы шпинделя изготовляют из нержавеющей стали, причем верхний его конец представляет собой отшлифованное зеркало, наклоненное под углом 45° к оси. Шпиндель жестко соединен с микрометренным винтом и может перемещаться вверх и вниз в отверстии жемчужины при его вращении. Жемчужина освещается сбоку, и с помощью микроскопа таким образом можно исследовать цилиндрическую поверхность стенки отверстия. Шкала микрометренного винта позволяет измерить толщину ядра или любого слоя жемчужины, а также выяснить положение любой замеченной горизонтальной отметки. С помощью шкалы, связанной с деталью, несущей жемчужину, можно установить ориентировку любого замеченного пятна.

Эндоскоп — инструмент, созданный специально для оптического исследования просверленных жемчужин. В отверстие жемчужины пропускается полая игла соответствующего диаметра. Линза — конденсатор направляет лучи света от сильного источника в небольшую трубку, в которой укрепляется жемчужина, нанизанная на иглу. Игла во время работы остается неподвижной, а жемчужина может передвигаться вдоль нее.

Лучи света, падающие на ближнее зеркало, укрепленное внутри иглы, отражаются от него и падают под прямым углом на стенку отверстия жемчужины. Поскольку природная жемчужина состоит из серии тонких концентрических слоев, свет, упавший на стенку отверстия, стремится следовать вдоль этих слоев и возвратиться снова к стенке отверстия, и, если второе, дальнее зеркало расположено таким образом, что центр сферических слоев жемчужины находится посредине между двумя зеркалами, свет отразится от второго зеркала и попадет в микроскоп и в глаз исследователя. На практике жемчужину двигают вдоль иглы и наблюдают, не появится ли вспышка света в микроскопе. Если же жемчужина выращена и имеет перламутровое ядро, то слои в последнем плоские и не искривлены, так что свет не возвращается к стенке отверстия. В этом случае вместо вспышки света в микроскопе наблюдается тусклый серый свет, который не изменяется при движении жемчужины вдоль иглы. Этот метод прост и быстр; опытный исследователь может проверить до 200 жемчужин за час. Однако в настоящее время оптические методы вытеснены описываемыми ниже рентгеновскими методами исследования жемчужин.

Принцип, на котором основано применение рентгеноструктурного метода, заключается в том, что природные жемчужины состоят из приближенно сферических концентрических слоев, в то время как перламутровое ядро выращенных жемчужин сложено приблизительно плоскопараллельными слоями. Псевдогексагональные оси мелких кристаллов карбоната кальция (арагонита) располагаются под прямым углом к поверхности слоев.Поэтому в случае природной жемчужины множество отдельных кристаллов ориентировано по радиусам, и если такую жемчужину облучить тонким рентгеновским лучом, то он пересечет множество кристаллов в направлении их псевдогексагональных осей; полученный рентгеновский снимок будет соответствовать гексагональной симметрии. Если жемчужина выращена, подобная фотография получится лишь в том случае, когда луч будет направлен перпендикулярно слоям перламутрового ядра, а при облучении перпендикулярно этому направлению фотография будет иметь двойную симметрию. Если при экспозиции жемчужину вращать, то бывает достаточно одного снимка. Этот метод совершенно не зависит от наличия или отсутствия отверстия в жемчужине. При исследовании ожерелий не обязательно снимать жемчужины с нитки.

В последние годы рентгеноструктурный метод определения жемчужин применяется наиболее широко. Конхиолин слабо поглощает рентгеновское излучение, так что лучи свободно проходят сквозь него и вызывают потемнение негатива. Интерпретация наблюдений требует осторожности, но в общем случае для природных жемчужин свойственна картина, состоящая из колец или дуг конхиолина по всей поверхности снимка жемчужины, в то время как для выращенной жемчужины характерна одна зона, окружающая перламутровое ядро.

Следует отметить, что под влиянием рентгеновского излучения выращенные жемчужины как правило флюоресцируют сильнее, чем природные, а восточный жемчуг остается практически инертным. Перламутровое ядро флюоресцирует довольно сильно, и если оболочка не слишком толстая, передает свечение всей жемчужине. Это явление проявляется слабее, чем свечение под влиянием ультрафиолетового облучения, и должно наблюдаться в полной темноте. В то же время оно имеет большее диагностическое значение.

Выращенные жемчужины характеризуются относительно высокой плотностью и сравнительно небольшим диапазоном ее колебаний, поскольку они содержат большое ядро, окруженное тонкой оболочкой. Перламутр ядра имеет плотность от 2,80 до 2,85 при средней величине 2,82. Отметим, что плотность австралийского перламутра значительно ниже — 2,74. Плотность внешней оболочки выращенных жемчужин колеблется от 2,63 до 2,70; она меньше плотности ядра. Освобожденная от внутреннего органического вещества оболочка имеет плотность более 2,70. Так как на долю ядра приходится по крайней мере 60% веса жемчужины, а плотность ядра высокая, то высокой является также плотность всей жемчужины в целом. Обычно она равна примерно 2,75 при колебаниях от 2,72 до 2,78. Очень редко можно встретить жемчужины с плотностью менее 2,72, что связано с аномальной толщиной оболочки. Тот факт, что плотность выращенных жемчужин превышает плотность природных жемчужин, может быть использован для их диагностики. Таким образом, если в жидкость с плотностью 2,74 опустить серию жемчужин и путем помешивания удалить оставшийся в отверстиях воздух, то потонувшие жемчужины почти наверняка окажутся выращенными.

Такая жидкость может быть приготовлена путем смешения соответствующих количеств бромоформа (плотность 2,9) и монобромнафталина (плотвость 1,5), Для определения плотности жидкости необходим специальной ареометр.

Хотя этот метод и не вполне надежен, он является легким и быстрым способом предварительного распознавания выращенных и природных жемчужин.