辨别猫眼石的真假可以看外表，真的有1条亮带，假的有2～3条亮带。也可看比重，将其放入甲基碘比重液中，沉下的是真的，浮起的是假的。还能看硬度，用其刻划钢锉，能留下痕迹的是真的，反之则是假的。
观察弧形顶端的亮带数量，可以辨别猫眼石真假。人造猫眼在弧形顶端会有那2～3条亮带，天然猫眼石只有1条，通过观察这点，可以辨别猫眼石的真假。
通过比重液测试，也可以辨别猫眼石真假。猫眼石的比重是3.72，人造猫眼石的比重是2.64，将两者放到比重为3.32的甲基碘比重液中，沉下去的是猫眼石，浮起来的是人造猫眼石。
用钢锉测试硬度，同样能分辨猫眼石真假。猫眼石的莫氏硬度是7以上，人造猫眼石的莫氏硬度是5左右，而钢锉的莫氏硬度是6.5，将其在钢锉上刻划，能在钢锉上留下划痕，且自身不受损伤的是真猫眼石，否则就是假的。此法属于有损鉴定，需谨慎使用。
还能用单色光源在其侧面进行照射，以辨别猫眼石的真假。用单色光在侧面照射时，猫眼石两侧的颜色不同，例如，从左边照射蜜黄色猫眼石的时候，其左侧呈蜜黄色，右侧呈乳白色，从右侧照射时，则刚好相反。而假的猫眼石，无论从哪边照射，其颜色都是相同的。
