Сапфир характеризуется высокой твёрдостью (9 по Моосу) и сильным блеском.

Коэффициент преломления света 1,762—1,778. Температура плавления 2040 °C[1]. Синий цвет сапфира обусловлен примесями титана и железа в матрице Al2O3.
Сапфиры имеют богатую цветовую гамму: кроме камней синего цвета, встречаются также «фантазийные сапфиры» — экземпляры корунда ювелирного качества оранжевого, розово-оранжевого, жёлтого, зелёного и розового цветов, а также бесцветные камни (лейкосапфиры). Высоко ценятся «звёздчатые сапфиры» — разновидности камня с хорошо выраженным эффектом астеризма. Однако более всего в сапфире ценится васильково-синий бархатистый цвет умеренной интенсивности. Тёмноокрашенный сапфир, в отличие от изумруда глубоких цветов, ценится меньше.
Схожий с сапфиром по цвету минерал кордиерит иногда называют «водяным сапфиром» (устаревший термин)