石榴石化学组分较为复杂，不同元素构成不同的组合，故而形成类质同像的系列石榴石族。其通式为A3B2(SiO4)3，其中A代表二价元素（钙、镁、铁、锰等），B为三价元素（铝、铁、铬以及钛、钒、锆等）。常见的有镁铝榴石，其含铬和铁元素而呈血红、紫红和褐红色等；其次是铁铝榴石，呈紫红色，包体发育的晶体，可琢磨出四射星光；镁铁榴石呈淡玫瑰—紫红色，是石榴石类宝石的重要品种之一；钙铝榴石含微量钒和铬离子，故而有称为上品的绿色品种。

由于三价阳离子半径相近，彼此间易发生类质同像代替。二价阳离子则不同，由于Ca比Mg、Fe、Mn等离子的半径大，难于与之发生类质同像代替。因此，通常将石榴石划分为两个系列：

（1）铝质系列：Mg3Al2(SiO4)3－Fe3Al2(SiO4)3－Mn3Al2(SiO4)3

是以半径较小的Mg、Fe、Mn等二价阳离子和以Al为主要三价阳离子组成的类质同象系列，常见品种有镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石。

（2）钙质系列：Ca3Al2(SiO4)3－Ca3Fe2(SiO4)3－Ca3Cr2(SiO4)3

是大半径的二价阳离子Ca为主的类质同象系列，常见的有钙铝榴石、钙铁榴石、钙铬榴石。此外，一些石榴石的晶格还附加有OH离子，形成含水的亚种，如水钙铝榴石等。由于广泛的类质同象替代，石榴石的化学成分通常很复杂，自然界石榴石的成分通常是类质同象替代的过渡态，很少有端员组分的石榴石存在。