Kremen je silicijeva sedimentna kamnina, ki jo sestavljajo izjemno drobni kristali kremena. Posameznih kristalčkov s prostim očesom običajno ni mogoče razločiti. Tako majhni so in tako tesno povezani, da je kamnina videti homogena.

Geologi kremen pogosto uvrščajo v široko skupino rožencev. Beseda roženec se uporablja za različne goste silicijeve kamnine, medtem ko se s kremenom pogosteje označuje temen, grčast material, ki je nastal v kredi ali apnencu. Vendar meja med tema izrazoma ni povsod opredeljena enako.

Kremen ni obsidian. Obsidian je vulkansko steklo, ki nastane pri hitrem ohlajanju z silicijem bogate lave, medtem ko kremen nastaja v sedimentnih kamninah zaradi kemičnih in diagene­tskih procesov. Obe snovi se lahko lomita školjkasto in ustvarita ostre robove, zato ju je pri arheoloških najdbah pomembno razlikovati.

Trdota kremena je podobna trdoti običajnega kremena, zato lahko opraska steklo in številne mehkejše materiale. Vendar ni pomembna le trdota, temveč tudi sposobnost oblikovanja izjemno tankih robov. Sveže odlomljen rob kremena je lahko tako oster, da se ob nepazljivem dotiku lažje urežete, kot bi se kamen utegnil opravičiti.

Sveža lomna površina je pogosto videti gladka in rahlo voščena. Sčasoma lahko zaradi izpostavljenosti zraku, prsti in vodi posvetli, dobi mat patino ali se prekrije z mrežo drobnih razpok.

Barvo kremena določajo drobne primesi, organska snov, železove spojine, karbonati in spremembe kamnine po nastanku. Temno siv in črn kremen pogosto vsebuje več organske snovi, rjavkaste, rdečkaste ali rumenkaste odtenke pa lahko dajejo oksidirane železove spojine.

Značilna lastnost je svetla zunanja skorja, imenovana tudi korteks. Nastane lahko na meji med kremenom in okoliško kredo ali apnencem, pozneje pa se lahko spremeni zaradi preperevanja. Skorja je običajno mehkejša, bolj porozna in manj primerna za rezila kot gosta notranjost.

Čeprav je večina kremena neprosojna, najtanjši robovi odbitkov v močni svetlobi včasih prepuščajo rjavkast, siv ali meden sijaj. To je še posebej lepo, vendar prstov zaradi lepote vseeno ni treba približevati ostremu robu.

Številna klasična nahajališča kremena so nastala na dnu starodavnih morij, kjer so se kopičili apnenčasti sedimenti. V njih so živeli organizmi s strukturami iz silicijevega dioksida, zlasti morske spužve in nekateri mikroskopski organizmi. Ko so poginili, so silicijevi delci prišli v sedimente.

Med pokopavanjem sedimentov se je silicijev dioksid raztapljal, premikal v vodi v porah in se ponovno odlagal na določenih mestih. Tako so lahko nastali posamezni gomolji, neprekinjene plasti ali nepravilne kopice. Proces je potekal med zgodnjo diagenezo, ko so se mehki sedimenti morskega dna postopoma spreminjali v kredo ali apnenec.

Podrobnosti natančnega prehajanja silicija, nastajanja jeder in vpliva organskih struktur se med različnimi nahajališči ne ujemajo popolnoma. Nekateri gomolji so povezani z rovi živali ali drugimi sedimentnimi strukturami, vendar vsak kremen nenavadne oblike ni neposredno okamnel organizem.

Roženec najdemo na številnih območjih, kjer na površju ali v globini ležijo plasti krede in apnenca. Z arheološkega vidika so še posebej pomembna najdišča, kjer so kakovostno surovino sistematično kopali, obdelovali in distribuirali.

Sposobnost nadzorovanega lomljenja kamna je ena najstarejših človeških tehnologij. Zgodnja kamnita orodja niso bila vedno izdelana iz kremena, vendar je tam, kjer je bil ta na voljo, postal še posebej dragocen material. Omogočil je izdelavo ponovljivih oblik, popravljanje obrabljenih robov in prenašanje mojstrstva iz roda v rod.

Kremenovi izdelki so za arheologe še posebej dragoceni, saj se ohranijo veliko dlje kot les, usnje ali rastlinska vlakna. Razporeditev odkruškov lahko pokaže, kje je človek sedel in delal, kemične ter petrografske značilnosti surovine pa včasih pomagajo slediti potem trgovanja in premikanja.

Obdelava kremena zahteva razumevanje kota, opore, mesta udarca in energije, ne pa grobe sile. Mojstri kamene dobe niso bili ljudje, ki so preprosto tolkli po kamnih. Bili so tehnologi materialov, dolgo preden je tak naziv sploh obstajal.

Kremen najpogosteje prepoznamo po celoti več značilnosti: drobnozrnati homogeni teksturi, voščenem videzu sveže lomne površine, školjkastem lomu, veliki trdoti in pogosti svetli zunanji skorji. Kljub temu ga samo po barvi ni mogoče zanesljivo določiti.

Če je najdba lahko arheološka, je najbolje, da je dodatno ne umivamo z agresivnimi sredstvi, ne brusimo in ne klešemo. Pomembni niso le sam odbitek, temveč tudi natančno mesto najdbe in okolica.

Za nakit se najpogosteje izbirajo kosi zanimivih barv, s progami ali s kontrastom med belo skorjo in temno notranjostjo. Ker je kamen trd, je lahko polirana površina dolgotrajna, vendar se lahko tanki koti in konice ob udarcu odkrušijo.