天青石的化学分子式为SrSO4，是自然界中最主要的含锶矿物。天青石的理论化学组成为SrO 56.4%，SO3 43.6%，但有时天青石中的Sr为Ca或Ba部分代换，生成类质同象钙天青石或钡天青石。

天青石属斜方晶系，单个晶体常呈板状或柱状，集合体呈粒状、纤维状、结核状等。纯净的天青石晶体呈浅蓝色或天蓝色，故称天青石，有时为无色透明，当有杂质混入时呈黑色。天青石为玻璃光泽，解理面具有珍珠状晕影，条痕白色，性脆，莫氏硬度为3~3.5。密度3.97~4.0g/cm^3。