象牙的横截面具有特征的“Retzium （勒兹）”线，亦称旋转引擎纹，由二组纹理线以大于115°或小于65°角交叉组成菱形图案，具分层结构，即从牙的中心至最外表具有成层的结构，分界线较清晰，各层厚度随象牙品种、生长期和部位不同的而异。
象牙的纵截面具有近于平行的波纹线，是象牙中大量的纤维管从牙髓空腔处开始向外朝所有方向放射生长形成的波状管道或多孔状结构。但细孔被油质或蜡质充填，使之封闭而紧密，并具有美丽的光泽，同时也更柔软，从而更适于用刀雕刻。
新鲜的象牙呈纯白色、奶白色、瓷白色，陈旧后多为浅黄白色、淡黄色、黄色、浅褐黄色。象牙可具美丽柔和的油脂或蜡状光泽，透明至半透明或亚透明。象牙的硬度2.25～2.75，断口为裂片状，折射率1.527～1.543，平均1.535，相对密度1.70～2.00，通常1.85。
象牙的结构：Ⅰ层为致密的同心圆状层；Ⅱ层为粗勒兹纹理线层；Ⅲ层为细勒兹纹理线层；Ⅳ层为致密状或空穴层。
象牙的发光性：象牙在长、短波紫外光下能发出较强的蓝白色—紫蓝色荧光；在X射线下不发光。