牡丹石形成于十五亿年前，岩脉产于最古老的地层太古界登封群的石牌河组，原岩主要为中基性火山熔石，岩脉基体为墨绿色、隐晶质，白色长石斑晶呈星点状或三五成群呈聚斑状分布于岩脉中，多数聚合斑晶呈球体状，其切面似牡丹花形，千姿百态，极具观赏价值。
据专家考察论证，牡丹石矿脉全世界仅藏于中国的河南省偃师市寇店镇境内，矿脉宽约14米、长约5公里，极其狭窄，储量极少；矿脉埋藏于山体10米之下，开采难度极大。牡丹石石质坚硬细腻，花朵高雅清秀、玲珑剔透、风韵独特，可谓纳天地山川之灵气，集诗情画意之秀美。经测定，牡丹石黑色的石料硬度为6度，同等于花岗岩；白色的花硬度为7度，达到了玉的标准，珍奇之极。
1992年牡丹石被国家石材界和赏石界公认为世界奇石、宝石；1994年在广西柳州“中国第二界奇石展”中荣获一等奖，后被《中华赏石大观》（台湾黄忠诚先生出版）收录；1997年号称“石材王国”的意大利专家考察后结论是“全世界仅此一处”；2001年中国信息报第1897期在头版显著位置以《世界珍品——牡丹石》为题向世人展示了大自然赋予洛阳人的这一中华瑰宝；2004年在《中原赏石》第四期上对洛阳牡丹石作了专篇报道。2004年10月，一块经过精细加工的“洛阳牡丹石”，落户中国北京中南海紫光阁，是目前中南海唯一标明地域和名称的景观，被誉为“国石”。这块牡丹石呈不规则形、正面似五角星，高2.1米、正面宽2.008米，象征21世纪和北京承办2008年奥运会。整块石头呈墨绿色，石体上天然形成以白色、青色为主的牡丹花形图案。底座由一块长1.6米、宽1米、高0.6米的黑色碑石构成，刻着由中国书法协会主席张海亲笔题名的“洛阳牡丹石”5个遒劲有力的大字。2005年6月在美国举行的世界奇石博览会上，洛阳牡丹石再次受到专家的一致好评，公认为世界奇石、宝石。
牡丹石一经加工，其黑似墨，其白如玉。用牡丹石雕刻的花扇、花瓶、茶具、花、鸟等工艺品，极具收藏价值、欣赏价值和经济价值，观之生雅，赠之生情，藏之升值。牡丹石板材工艺品和异形加工品已迈出国门，远销美国、意大利、韩国、泰国等数十个国家。
