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電氣石是結構和成分復雜的含硼硅酸鹽礦物，屬三方晶系。由于電氣石中存在5個多面體，當作用于晶體表面的壓力或溫度發生變化時，其內部的多面體將要發生扭曲，其中扭曲的是t多面體，因而在垂直于c軸的兩個晶體端面上出現了極化電荷，宏觀表現為電氣石周圍存在不受外界電場影響的永久性靜電場。
當作用于晶體表面的壓力或溫度發生變化時，外界的應力作用或晶體的熱膨脹可使電氣石晶體中的單向極軸c軸發生極化，晶體中的帶電粒子發生相對位移，沿c軸方向出現正負電荷中心偏移，導致晶體總電極矩發生變化，產生的極化電荷遠大于自發極化效應，這就使得電氣石具有了壓電效應和熱釋電效應，擁有較強的遠紅外功能。同時，溫度和壓力變化還會引起電氣石晶體的電勢差，使周圍空氣發生電離，被擊中的電子作用于鄰近的水和氧分子并使它轉化為負離子。