По компонентному составу жемчуг аналогичен внутреннему слою раковины — перламутру. Он состоит в основном из арагонита (10—95%), органического вещества (4,5—85%), воды (0,5—4%). В среднем жемчужины содержат примерно 86% карбоната кальция, 12% органического вещества и 2% воды.

Состав арагонита, из которого почти целиком состоят белые жемчужины, до сих пор не исследован. По мере уменьшения в жемчуге арагонита окраска его становится более интенсивной. В коричневых жемчужинах окись кальция составляет 80%. Остальное приходится на долю органического вещества, пигментирующего жемчужины в различные оттенки коричневого цвета.

Как уже говорилось, органическое вещество — конхиолин, — скрепляющее арагонит жемчужины, желтое, от светло- до темно-коричневого. В пластинчатых слоях органика желтоватая или светло-коричневая, а в призматических — значительно темнее. Очевидно, это зависит от разной способности минерально-органического агрегата поглощать те или иные красящие пигменты из межполостной жидкости в организме моллюска. На термограммах жемчужин обнаруживается серия эндотермических эффектов, фиксирующих температуры выгорания органики и различную связь ее с минеральной составляющей. В черных жемчужинах в органическое вещество входит небольшая примесь сажистого пирита (FeS2), фиксируемого на термограмме резким экзотермическим эффектом при 350° С.

Вода в жемчужинах входит в состав как органического, так и неорганического компонента, занимая в них различные поры и полости. Это гигроскопическая вода. Она фиксируется понижением термической кривой при температуре порядка 100° С. Несомненно, что в жемчужинах находится и связанная вода, входящая в аминокислоты, из которых состоит органическое вещество. Общее количество воды в жемчуге может достигать 23 %.

Жемчуг разлагается при нагревании, в кислотах растворяется медленно.

Компонентный состав жемчуга, вес. %

Вещество
1
2
3
4
Углекислый кальций
91,72
92,27
91,49
92,63
Органическое
5,94
4,21
6,39
5,04
Вода
5,23
3,10
1,78
1,31
Примеси
0,11
0,42
0,34
1,02
Данные: 1, 2 - В. И. Соболевского; 3, 4 - И. П. Зориной