自然界一切可以用于磨削或研磨的材料统称为天然磨料。常用的天然磨料有以下几种： 金刚石是目前已知最硬的物质，其显微硬度为98.59Gpa。金刚石是碳的同素异型体，主要成份是碳，含有0.02-4.8%的杂质，比重为3.15-3.53g/cm3。其产地非常有限，不但价格昂贵，而且极为缺乏。 金刚石因含杂质的不同而呈黑色、黑褐色、灰黑色等，脆性较大，易沿结晶面裂开，结晶越大抵抗外力的作用越强，金刚石的计量单位是克拉，1克拉=0.2g。 天然金刚石作为磨料主要用途有两个方面： 用于修整砂轮； 磨削和研磨难加工材料（如硬质合金、宝石、玻璃、石料等）。 天然刚玉 ，天然刚玉的主要矿物成份为α，Al2O3,其显微硬度为20.58Gpa，比重为3.93-4.00g/cm3。自然界存在的天然刚玉主要有以下三种：优质刚玉（俗称宝石）有蓝宝石（含钛）、红宝石（含铬）等； 普通刚玉，呈黑色或棕红色。 金刚砂，可分为绿宝石金刚砂和褐铁矿金刚砂，它是一种集合晶体，硬度较低。 在上述三种天然刚玉中，第一种主要用于首饰，而后二种可以作为磨料，用来制造砂轮、油石、砂纸、砂布或微粉、研磨膏等。 石榴石 石榴石的晶形较好，显微硬度为13.33Gpa。属于石榴石的矿物种类很多，但适合于作磨料的仅有铁铝石榴石一种，其矿物组成这：3FeO.Al2O3.3SiO2,含量不低于85-90%。 石英 ，石英的化学成份为SiO2，常夹杂有Al2O3、Fe2O3、CaOMgOFe2O3等。显微硬度为8.04Gpa，可用作磨料的石英矿有脉石英、石英岩及石英砂等。 随着科学技术的发展，人造磨料的品种已达几十种之多，天然磨料由于自身的缺陷，已被越来越多的人造磨料所取代，目前除了天然金刚石、石榴石外，其它种类的天然磨料用量甚微。
金刚砂的化学成分是碳化硅，份天然的与合成的两种，纯的金刚砂是无色晶体，一般为粉状颗粒，密度3.06-3.20g/cm3。碳化硅的硬度很大，大约是莫氏9度，仅次于金刚石、碳化硼和立方氮化硼，在无极材料中排行第四。天然金刚砂又名石榴子石，系硅酸盐类矿物，生产使用历史悠久，我国古代使用金刚砂研磨水晶玻璃和各种玉石。合成金刚砂由黏土中的二氧化硅与碳在高温下反应而成，具有很高的强度及良好的抗氧化性能，高温下不变形。
刚玉是一种纯的洁净氧化铝，莫氏硬度为9，在天然矿物中，硬度仅次于金刚石。刚玉虽是铝的氧化物，但密度4g/cm3左右，比金属铝大。刚玉的外光有强烈的玻璃光泽，颜色多样，常见黄灰、蓝灰。含钛的刚玉呈碧蓝到青蓝色，称蓝宝石，含铬呈红色透明者则称红宝石，绿色的为绿玉，黄色的为黄玉，都是名贵的宝石。刚玉的结晶中，当含有磁铁矿、赤铁矿、石英灯杂质，并呈铁矿一样外观的粒状集合块时，称为刚玉砂或俗称“金刚砂”或“刚砂”，“刚砂”在一般情况下约含60%的刚玉，多呈锖灰色和黑色，密度2.7-4.3g/cm3，莫氏硬度为7-9。
金刚砂分为碳化硅和刚玉，在这里我们主要介绍刚玉类金刚砂的种类，泛指的时刚玉系列金刚砂，与碳化硅不属于一类产品系列，刚玉颜色多种，因含有不同的成分而呈现不同的颜色，刚玉按照色泽分为棕刚玉、白刚玉、黑刚玉等。刚玉砂硬度适中，其韧性较大耐磨棱角锋利，自锐性强，磨削是发热量少，抛光加工工件洁度高，其抛光性能大大高于国内外其他同类产品，铝含量大于82%黑刚玉硬度高、韧性大，刚柔相济，耐磨耐用;黑刚玉以其独特的性能，磨削抛光效果之佳，越来越受广大有识之士的瞩目和青睐.以三水型和一水型铝矾土为原料经电弧炉高温冶炼冷却而成。
