从整体形态来看，洋葱晶多以六棱柱或八面体的基本形态存在，但其表面并非光滑平整，而是由数细密的横向生长纹构成。每层晶体的厚度在0.1至2毫米之间，质地坚硬且具有玻璃光泽，用强光照射时可见明显的光轴折射现象。
在颜色表现上，洋葱晶的核心通常为深褐色或黑色，随着层数增加逐渐过渡为浅黄、灰绿或色透明。在光线照射下，层间界面会反射出彩虹般的晕彩，这种光学效应源于晶体内部的微裂隙和包裹体对光的干涉作用。
放大观察可见，晶体表面常伴有平行的生长纹，这些纹理记录了晶体在生长过程中的环境变化。部分洋葱晶还会在层间形成微小的气泡或液体内含物，成为鉴别其真伪的重要标志。
洋葱晶的集合体常呈现放射状或晶簇状，单个晶体的大小从几毫米到数厘米不等。优质的洋葱晶标本具有整的晶形和清晰的层状结构，因形成条件苛刻，天然产出的整晶体较为稀有。
其独特的层状构造与虹彩效应，使其成为矿物收藏中颇受青睐的观赏品种。