Ngọc trai (Hán-Việt: 珍珠, trân châu) là một vật hình cầu, cứng được một số loài vật tạo ra, chủ yếu là loài thân mềm (nhuyễn thể) như con trai. Ngọc trai được sử dụng làm đồ trang sức và cũng được tán thành bột để dùng trong mỹ phẩm. Ngọc trai được đánh giá là một loại đá quý và được nuôi và thu hoạch để làm đồ trang sức. Ngành Đông y cho rằng trân châu có vị hơi ngọt tính bình vào được kinh tâm can thận, có tác dụng phối hợp chữa kinh phong, an thần, giải độc, tan màn mây ở mắt, trở ngại tuần hoàn nước mắt, ù tai, xây xẩm... Trước thế kỷ 20, mò ngọc trai là cách phổ biến nhất để thu hoạch ngọc trai. Các thợ lặn thường bắt sò/trai từ đáy biển hoặc đáy sông và kiểm tra từng con một để tìm ngọc. Không phải tất cả sò/trai tự nhiên đều tạo ra ngọc. Thông thường một mẻ 3 tấn trai/sò chỉ tìm được 3 hoặc bốn con có viên ngọc hoàn hảo. Việc mò ngọc ở Việt Nam được nhắc đến nhiều trong sử sách, có lẽ nổi tiếng nhất được nêu trong tuyên ngôn độc lập "Bình Ngô Đại Cáo" của Nguyễn Trãi, trong đó Nguyễn Trãi đã tố cáo việc quân xâm lược nhà Minh đã bóc lột dân Việt Nam bằng việc bị buộc phải xuống biển mò ngọc trai để cống nộp cho nhà Minh. Tuy nhiên, ngày nay hầu như tất cả ngọc trai trang sức là ngọc trai nuôi. Thông thường vật lạ cấy vào con sò/trai là mảnh vỏ con trai được đánh bóng cùng với một mảnh nhỏ mô của con trai khác vào cơ quan sinh dục của con trai để làm xúc tác tạo ngọc. Những con sò ngọc ở Biển Nam và Tahiti thường sống sót qua lần khai thác ngọc đầu tiên và được cấy nhân to hơn và được thả lại xuống nước thêm 2-3 năm nữa. Phương pháp sản xuất ngọc nuôi Mikimoto được phát triển bởi một nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Tokyo giữa năm 1907-1916 và công nghệ nuôi cấy này không được Mikimoto đăng ký bản quyền. Nhóm nghiên cứu do Nishikawa và Tátuhei Mise lãnh đạo. Nishikawa được cấp bản quyền công nghệ năm 1916 và cưới con gái của Mikimoto. Mikimoto đã có thể sử dụng công nghệ này sau khi bản quyền hết hạn vào năm 1935. Sau khi bản quyền được cấp năm 1916, em trai của Tatsuhei là người đầu sản xuất lứa ngọc trai thương mại đầu tiên trên loại trai Akoya. Mitsubishi ngay lập tức áp dụng công nghệ này đối với loại trai Nam Hải năm 1917 ở Philippines, và sau đó ở Buton và Palau. Mitsubishi là người đầu tiên sản xuất ngọc trai nuôi ở Biển Nam mặc dù đến năm 1931 lứa ngọc trai thương mại đầu tiên mới được sản xuất thành công. Công nghệ này được áp dụng cho sản xuất thương mại cho loại ngọc đen Tahiti thập niên 1970. Độ bóng của ngọc trai phụ thuộc vào độ phản xạ và độ khúc xạ ánh sáng từ những lớp trong mờ và độ đẹp của hạt ngọc tỷ lệ thuận với độ dày và nhiều của lớp trong mờ này. Sự phát tán ngũ sắc mà một số loại ngọc tạo ra là do sự chồng lấn lên nhau của các lớp liên tục nhau làm tán xạ ánh sáng chiếu vào bề mặt. Ngọc trai thường có màu trắng, đôi khi có màu kem hoặc phớt hồng và có thể nhuốm màu vàng, xanh lá cây, nâu, tím hoặc đen. Ngọc trai gồm hai loại: trai nước ngọt và trai nước biển. Ngọc trai nước ngọt được loài trai sống ở hồ, sông và những nơi nước ngọt khác tạo ra. Phần lớn ngọc trai nuôi nước ngọt ngày nay được Trung Quốc sản xuất. Ngược lại, ngọc trai nước mặn được những con điệp, hàu bao sống ở các vịnh biển tạo ra. Akoya, Tahiti, Nam Hải là ba loại ngọc trai nước mặn chủ yếu. Ở Việt Nam, ngọc trai được nuôi cấy ở đảo Cô Tô (Quảng Ninh), Nha Trang (Khánh Hòa), Phú Quốc... Ngọc trai nuôi và ngọc trai tự nhiên khác nhau ở cách tạo ngọc một cách tự nhiên hay có sự can thiệp của con người. Trong cả hai cách, sự hình thành của ngọc trai như sau: Ngọc trai được hình thành bên trong thân thể loài nhuyễn thể (lớp Hai vỏ). Đây là cách phản xạ lại để tự chữa lành các vết thương của loài nhuyễn thể bằng cách tiết ra chất bao bọc dị vật bằng những lớp cacbonat calci (CaCO3) dưới dạng chất khoáng aragonit hoặc calcit (cả hai dạng là dạng kết tinh của cacbonat calci) được dính với nhau bởi một hợp chất hữu cơ giống chất sừng gọi là conchiolin. Sự kết hợp của cacbonat calci và conchiolin được gọi là xà cừ. Niềm tin thông thường rằng một hạt cát chui vào trong vỏ sẽ đóng vai trò của tác nhân kích thích tạo ngọc nhưng trên thực tế thì sự kích thích đó thường hiếm khi xảy ra. Tác nhân kích thích điển hình thường là các chất hữu cơ, ký sinh trùng hoặc thậm chí những tổn hại làm chuyển chỗ lớp màng áo sang phần khác của thân thể con vật. Các vật lạ hoặc chất hữu cơ chui vào bên trong vỏ động vật thân mềm khi nó hé vỏ ra ăn hoặc hô hấp. Ngọc trai nuôi được tạo ra bằng cách cấy một miếng biểu mô màng áo cùng với các hột làm bằng vỏ trai đã chế tác thành hình dạng mong muốn (chính xác là loại trai Cóc, vỏ rất dày khoảng 10 mm hoặc hơn, là loại trai nước ngọt sống ở sông Mississippi) được đưa vào bộ phận sinh dục của con trai bằng dụng cụ cấy đặc biệt đưa vào theo hình dích dắc để con trai không thể đào thải vật cấy ra được. Thành phần ngọc trai tự nhiên chủ yếu là xà cừ. Người ta cho rằng ngọc trai tự nhiên tạo ra do những điều kiện tình cờ khi có một vật lạ nhỏ bên ngoài hoặc hạt cát chui vào bên trong con sò, trai và nằm luôn trong đó. Bị kích thích bởi vật lạ này, con trai tạo ra một lớp xà cừ bao bọc lấy hạt cát xâm nhập đó. Quá trình này lặp đi lặp lại nhiều năm và tạo ra viên ngọc. Ngọc trai nuôi (ngọc trai có nhân và không nhân hay có nhân mô) và ngọc nhân tạo có thể phân biệt được với ngọc tự nhiên bằng cách kiểm tra X quang. Nhân của hạt ngọc nuôi được tạo ra bởi con người và viên ngọc có hình dáng của nhân mà người ta cấy vào. Sau khi viên hạt được người ta cấy vào, con trai, sò sẽ tạo ra một vài lớp xà cừ trên bề mặt viên hạt này trước khi nó được lấy ra 6 tháng sau đó. Khi được kiểm tra bằng X quang, nhân của hạt ngọc nuôi sẽ lộ ra một cấu trúc khác với cấu trúc của ngọc tự nhiên. Nhân của viên ngọc nuôi sẽ lộ ra một tâm đặc không có các vòng đồng tâm chồng lên nhau trong khi nhân của ngọc trai tự nhiên gồm có các vòng xuyến chồng lên nhau. Một viên ngọc tự nhiên có tâm xà cừ đặc hoặc 100% trân châu. Ngọc tự nhiên cũng có hình dạng tự nhiên, kiểu viên hình tròn hiếm khi thấy. Ngọc trai tự nhiên có giá trị là loại đồ trang sức quý hiếm. Giá trị thực của ngọc trai tự nhiên tương đương với đá quý và phụ thuộc vào kích cỡ, hình dạng và chất lượng của hạt ngọc. Ngọc trai tự nhiên đang trở nên ngày càng hiếm hơn do người ta bắt trai và sò để nuôi. Do đó, cơ hội để mò ra ngọc tự nhiên ngày càng hiếm hoi. Phần lớn những viên ngọc tự nhiên được bán cho những nhà sưu tập và hiếm khi được dùng làm đồ trang sức như dây chuyền. Các loại ngọc trai tự nhiên trước đây được tìm thấy khắp nơi trên thế giới. Ngày nay, việc sản xuất ngọc trai tự nhiên chỉ giới hạn ở các biển ngoài khơi Bahrain. Úc cũng là một trong những nước duy trì đội tàu lặn mò trai ngọc. Các thợ lặn mò trai của Úc lặn bắt những con sò ngọc trai để nuôi cấy ngọc trai. Mẻ sò trai ngọc bắt được tương tự như số sò được bắt thời mò sò tự nhiên trước đây. Do đó, số lượng đáng kể ngọc trai tự nhiên vẫn được tìm thấy ở vùng biển Ấn Độ Dương thuộc Úc. Ngọc trai có thể được tìm thấy ở biển, các vùng nước ngọt lớn. Ngọc trai đen, thướng gọi là ngọc trai đen Tahiti, được đánh giá cao vì chúng hiếm thấy. Việc sản xuất ngọc đen bằng nuôi cấy mang lại sản lượng thấp hơn và không thể sản xuất hàng loạt do loại sò, trai này có sức khỏe kém, khó sống sót và con sò, trai thường đào thải vật lạ chui vào tự nhiên hay do con người cấy vào. Trước khi có trai ngọc nuôi, ngọc trai đen hiếm hoi và được định giá rất cao với lý do đơn giản là con sò/trai ít khi tạo ra ngọc đen cũng như do loại sò/trai này hiếm khi tạo ngọc. Ngọc trai đen quý hiếm hơn ngọc trai nước ngọt Trung Quốc cũng như ngọc trai Akoya của Nhật Bản và Trung Quốc vì thế cũng có giá trị cao hơn. Tuy nhiên ngọc trai Nam Hải còn hiếm và có giá trị cao hơn cả ngọc trai đen. Điều này đơn giản là do loài trai "Pinctada margaritifera" tạo ngọc đen có số lượng nhiều hơn so với loài trai "Pinctada maxima" tạo ngọc Nam Hải, loài này rất hiếm gặp ở các đầm phá mà thường phải lặn xuống một số ít vị trí ở tầng nước sâu. Ngọc trai đen được tạo từ loài trai "Pinctada margaritifera" không phải là loại ngọc trai Nam Hải mặc dù chúng thường bị mô tả nhầm lẫn là ngọc trai đen Nam Hải. Do chưa có một định nghĩa chính thức về ngọc trai từ loài trai đen nên những loại ngọc trai này đều được xem là ngọc trai Tahiti đen. Định nghĩa chính xác của CIBJO và GIA về ngọc trai Nam Hải là loại ngọc trai được tạo ra từ loài trai tạo ngọc "Pinctada maxima". Màu sắc của viên ngọc Nam Hải cũng chính là màu sắc của con trai "Pinctada maxima" mang viên ngọc đó, đó có thể là màu trắng, bạc, hồng, vàng, kem hay là một sự kết hợp ngẫu nhiên của những màu cơ bản này, bao gồm cả những sắc màu cầu vồng của lớp xà cừ trên chính lớp vỏ của con trai.Ngoài ra hiện nay còn có cả ngọc trai nhiều màu sắc như:hồng,xanh... Viên ngọc trai lớn nhất từ trước đến nay là từ Philippines vào năm 1934. Viên ngọc này nặng 14 lb (6,4 kg) khi nó được một người thợ lặn Hồi giáo Philippines vô danh tìm ra tại ngoài khơi của đảo Palawan. Sau này, một người tù trưởng Palawan đã tặng nó cho Wilbur Dowell Cobb năm 1936 làm quà tặng để trả ơn đã cứu sống con trai mình. Đầu tiên viên ngọc này được gọi là "Trân châu của Allah (Thượng đế)" và tên chính thức của nó hiện nay là "Viên trân châu Lão Tử". Theo định giá năm 2006, viên trân châu này có giá trị 61.850.000 USD. Con ốc có ngọc đẹp và còn đắt giá hơn viên ngọc trai nếu cùng kích thước. Ngọc ốc đẹp nhất phải kể đến ngọc ốc Giác (một loại ốc lớn 4–6 kg có vỏ mỏng, màu vàng). Ngọc ốc thường có vân rất đẹp màu vàng, thường có hình tròn và là ngọc tự nhiên. Ngọc ốc Giác được các nhà sưu tập ưa thích và có giá vài trăm triệu đồng Việt Nam với viên ngọc có đường kính khoảng 18 mm. Ngọc ốc rất hiếm nên khó kiếm trên thị trường. Ngọc ốc Giác thường gặp ở biển Kiên Giang.