石膏硬度软得像指甲盖都能划动，莫氏硬度大约2。用铜币划表面能留下白痕，泡水后更软。干燥状态下能捏成团，潮湿时遇水硬化。这种特性让它在建筑和雕塑中常用来做临时模具。

因为石膏主要成分硫酸钙结构松散所以硬度低。莫氏硬度2的数据来自国家标准GB/T 12438-2008，测试方法是用不同硬度矿物对比。密度2.3克每立方厘米说明内部有很多空隙，空隙率达40%以上。遇水后水分子进入空隙溶解，硬化过程就像胶水凝固。干燥时表面能形成微裂纹，这解释了为什么潮湿时更易塑形。但硬化后强度达到5兆帕，说明结构重组后性能提升。