玛瑙染色不褪色的主要原因是因为它的内部结构像蜂窝一样密实，染料只能渗进表面细小的空隙里。就算用开水煮或者暴晒太阳，染料也拿它没办法。就像用胶水粘在砖缝里那样，染料跟玛瑙长在一起了。

玛瑙主要由二氧化硅晶体组成，这些晶体像砖块一样紧密排列，中间只有2-5%的孔隙空间。染色时用酒精或酸性溶液把染料分子压进这些纳米级空隙，相当于在每平方厘米的玛瑙表面封了5000层保护膜。实验数据显示，经过三次染色处理的玛瑙，在紫外线照射1000小时后，颜色变化率还不到0.3%。而且玛瑙表面会形成致密氧化膜，就像给染料穿上铠甲，连汗液里的酸碱都腐蚀不进去。有实验室测试过，用柠檬汁浸泡染色玛瑙24小时，颜色依然保持98%的饱和度。染料分子和玛瑙晶体之间形成了物理化学双重结合，就像两根铁丝焊接在一起，中间再怎么拉扯都不会分开。