水晶头骨，通指由透明或乳白色石英也称为“水晶”制成的人类头骨硬石雕刻，最早据称是前哥伦布时期，也就是欧洲人发现新美洲大陆之前的中美洲文物，这归因于阿兹特克或玛雅文明，因为中美洲艺术有许多头骨的表现形式，，例如由火山岩制成的Aztec monoliths阿兹特克巨石，或obsidian黑曜石、凸圆形cabochon和玉石jade的头骨面具。阿兹特克人和玛雅人还在一个被称为 tzompantli 的架子上展示人类头骨，在Chichén Itzá奇琴伊察等遗址将这种做法封装在石头上，那里有一个大型雕刻的 tzompantli 展示了 500 多个浅浮雕头骨bas-relief skulls。尽管在各种文学刊物及科学杂志中提出了一些关于水晶头骨的主张，但具有神秘力量的水晶头骨的传说并没有出现在真正的中美洲或其他美洲原住民神话和精神叙述中，而在西方社会70年代新时代运动New Age movement,中的一些倡导者经常声称这些头骨表现出超自然现象，并且在之后水晶头骨一直是众多科幻电视剧、小说、电影和视频游戏中的热门主题，目前已知在私人和公共博物馆收藏水晶头骨有十几个
在19世纪后期，公众和学术界对中美洲遗址的兴趣导致了假冒前哥伦布时期文物贸易的增加，这种交易变得如此严重甚至影响了真正的美洲古玩交易市场，以至于史密森学会考古学家威廉·亨利·霍姆斯（William Henry Holmes）在1886年为《科学》杂志写了一篇名为《The Trade in Spurious Mexican Antiquities虚假墨西哥古物交易》的文章，来揭露之这种现象，1857 年，法国古董商、艺术品经销商墨西哥马克西米利安一世宫廷的“官方考古学家”欧仁·博班 （Eugène Boban） 率领一支受拿破仑三世委托的探险队前往美洲收集墨西哥艺术品和文物，在之后的一段时间，博班从1860年至1880年间在墨西哥城经营古玩买卖，他曾在法国特罗卡德罗Trocadéro展出过他的发现，而据报道这些展品中包括一系列水晶头骨，这也是有记录的最早的一次出现在公众视野的水晶头骨，据说他曾试图将其作为阿兹特克文物出售给墨西哥国家博物馆，但没有成功。
而之后欧仁·博班将生意搬到美国纽约，并在那里开了一家古玩商店，他的纽约古董店中在1881年出现过水晶头骨，之后他将一个水晶头骨卖给了美国企业家George H. Sisson.乔治·H·西森，而这个企业家后来让美国矿物学家乔治·昆茨George F. Kunz在1887年纽约市举行的美国科学促进会会议上展出他的收藏，之后这个水晶头骨在拍卖会上出售，并被著名的珠宝公司蒂芙尼买下，后来蒂芙尼公司于1897年以成本价将其出售给大英博物馆，这也就是目前大英博物馆中的水晶头骨的由来，而在众多水晶头骨中最著名和最神秘的一个，当属1924 年由英国冒险家和流行作家 FA Mitchell-Hedges米切尔-赫奇斯 和他的养女 Anna Mitchell-Hedges米切尔-赫奇斯 发现的，这个水晶头骨也是1990 年的纪录片《卢班屯的水晶头骨Crystal Skull of Lubaantun》的主题，米切尔-赫奇斯声称，发现的头骨被埋在英属洪都拉斯（现为伯利兹）卢班屯一座玛雅寺庙遗址内倒塌的祭坛下。但可以确定的是，F.A.米切尔-赫奇斯本人在他关于卢班屯的任何著作中都没有提到发现任何水晶头，当时挖掘现场的其他人既没有记录出土过水晶头骨，更有记录到他的养女安娜当时在挖掘现场，该头骨在1959米切尔-赫奇斯去世后一直由养女安娜保管，但在 1970 年代初期，由自由艺术修复师弗兰克·多兰德 （Frank Dorland） 临时保管过一段时间，
也就是这段时间，在弗兰克·多兰检查后对外宣称，这个水晶头骨是人工雕刻的天然石英晶体，多兰德报告说，除了牙齿上的机械磨削痕迹外，找不到任何明显的划痕，他推测它最初是用钻石凿成粗糙的形状，而更精细的成型、研磨和抛光是通过使用沙子在 150 到 300 年的时间里实现的。他说它可能有12000年的历史，多兰德的这份报告引起了作家理查德·加文（Richard Garvin）的注意，当时他在一家广告公司工作，负责监督惠普的广告帐户。加文安排在加利福尼亚州圣克拉拉的惠普晶体实验室对水晶头骨进行了检查，并在那里做了几次测试。实验室只确定它是由石英的单晶体制成的。实验室测试还证实，下颌骨是由与头骨其余部分相同的左手生长晶体制成的，但惠普公司当时没有对其制造方法或年代进行任何调查。
玛雅考古学家诺曼·哈蒙德（Norman Hammond）检查过米切尔-赫奇斯的水晶头骨，认为头骨上的一些孔显示出用金属钻孔的迹象。但安娜·米切尔-赫奇斯（Anna Mitchell-Hedges）拒绝了随后提交头骨进行进一步科学测试的请求。安娜和他的养父都曾对这个头骨发表过一些神秘色彩的描述，F·A·米切尔-赫奇斯（F. A. Mitchell-Hedges）在他的1954年出版的自传《危险我的盟友Danger My Ally》的第一版中只简短地提到了这个头骨，但没有具体说明它是在什么地方或由谁发现的，他只是声称“它至少有3,600年的历史，根据传说，玛雅大祭司在进行深奥的仪式时使用它。据说，当他在头骨的帮助下意志死亡时，死亡总是随之而来“。而《危险我的盟友》的所有后续版本都完全没有提到头骨。在1970年的一封信中，安娜还说，她“被少数剩下的玛雅人告知，头骨是大祭司用来致死的”。出于这个原因，这件神器有时被称为“末日骷髅头”。安娜·米切尔-赫奇斯（Anna Mitchell-Hedges）从1967年开始带着头骨巡回演讲，以按次付费的方式展出。她继续接受有关这件文物的采访，直到她2007年去世。在她最后的八年里，安娜·米切尔-赫奇斯（Anna Mitchell-Hedges）与比尔·霍曼（Bill Homann）住在印第安纳州的切斯特顿，并于2002年结婚。她于2007年4月11日去世。从那时起，米切尔-赫奇斯头骨就归霍曼所有。
2007年11月，即安娜去世的半年后，他的丈夫霍曼将头骨带到史密森尼国家自然历史博物馆的人类学家简·麦克拉伦·沃尔什（Jane MacLaren Walsh）的办公室进行检查。沃尔什使用紫外线、高倍光学显微镜和计算机断层扫描对头骨进行了详细检查。2008 年，霍曼再次将头骨带到博物馆，以便为史密斯学会网络纪录片《水晶头骨传奇Legend of the Crystal Skull》拍摄，这一次，沃尔什能够拍摄两套表面工具痕迹的硅胶模具用于扫描电子显微镜 （SEM） 分析。扫描电镜显微照片显示，水晶头骨晶体是用涂有硬质磨料（如金刚石）的高速硬金属旋转工具加工的。沃尔什对来自墨西哥和中美洲的文物的广泛研究表明，接触前的工匠通过用石头或木制工具擦拭表面来雕刻石头，在后来的前哥伦布时代，铜工具与各种磨砂或粉碎的石头相结合。这些检查使沃尔什得出结论，头骨可能是在 1930 年代雕刻的，并且很可能是基于大英博物馆的水晶头骨，因为二者几乎完全相同的形状，只是·米切尔-赫奇斯水晶头骨的眼睛和牙齿的建模更详细，并且下颌分离，由于大英博物馆的水晶头骨从 1898 年就开始连续展出，这让复制者有了参考仿造的可能。
而最近的证据表明，安娜所谓发现的头骨是他的养父F.A.米切尔-赫奇斯于1943年10月15日在伦敦苏富比拍卖会上从伦敦艺术品经销商悉尼伯尼手中购买了头骨。1943年12月，F.A.米切尔-赫奇斯在给哥哥的一封信中披露了他购买头骨的情况，并明确表示他是从伯尼那里得到的，而关于悉尼·伯尼持有的水晶头骨在最早发表的1936年7月出版的英国人类学杂志《人》中就有记载，其中描述它他自1933年以来一直由伦敦艺术品经销商悉尼·伯尼（Sydney Burney）拥有。在2011年国家地理频道的纪录片《The Truth Behind the Crystal Skulls水晶头骨背后的真相》中，法医艺术家格洛丽亚·努斯（Gloria Nusse）对米切尔-赫奇斯水晶头骨的复制品进行了法医面部重建。根据Nusse的说法，由此产生的脸具有女性和欧洲特征。由于假设水晶头骨是真实人类头骨的复制品，因此结论是它不可能是由古代美国人创造的
除了以上介绍的大英博物馆水晶头骨和米切尔-赫奇斯水晶头骨，另外较为著名的还有陈列在巴黎布朗利码头博物馆的一个以及被史密斯学会收藏后来美国国家自然博物馆展出的一个，巴黎的这个水晶头骨是欧仁·博班（Eugène Boban）卖给阿尔方斯·皮纳特（Alphonse Pinart）的三个头骨中最大的一个，它的头部中心有钻孔，该头骨在2007-08年由法国国家博物馆研究中心进行过一系列的科学分析及检测，最后得出结论是它“肯定不是前哥伦布时期的，它显示出现代工具抛光和磨损的痕迹”。2009年，C2RMF的研究人员公布了进一步研究的结果，以确定巴黎头骨的雕刻时间。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，在其雕刻中使用了宝石机床。一种称为石英水合测年（QHD）的新测年技术的结果表明，巴黎头骨的雕刻时间晚于参考石英标本文物，已知该文物是在1740年切割的。研究人员得出结论，SEM和QHD结果与头骨的已知来源相结合，表明它是在18世纪或19世纪雕刻的。，而史密斯学会收藏的水晶头骨同样被发现用一种碳化硅现代磨料雕刻而成，它已作为现代赝品在展馆中被标注.
现代研究人员曾对这几个著名的水晶头骨做过多种科学检测和研究，所有的头骨牙齿都标记了缩进线，这是一种现代机器雕刻工艺，一般使用19世纪开发的珠宝商旋转雕刻设备制作，因此不可能产自欧洲人登路之前的美洲地区。另外一个检测手段是判断水晶头骨采用的晶体矿物类型，可以通过检查它的绿泥石内含物来确定，含有这种矿物的水晶只产自巴西和非洲的马达加斯加，中美洲地球没有发现，因此在前哥伦布时期的中美洲无法获得雕刻头骨的矿物，综合众多对水晶头骨的研究得出的结论是，这些头骨是在19世纪的德国制作的，很可能是在伊达尔-奥伯施泰因镇的作坊中制作的，该镇以在19世纪后期用进口巴西石英制成的物品而闻名，很多文物贩子，例如几个著名水晶头骨的来源者欧仁·博班，在假冒前哥伦布时期文物贸易盛行时期，从德国的水晶加工作坊获得了这些头骨，并将其中的一些带到美洲，以冒充是在美洲发源地发现的，另外一些人看其中有力可图，采用同样的手段仿造了一些类似的水晶头骨，这也就是导致市面上水晶头骨外观类似但加工工艺参差不齐的原因。
2008 年 5 月在《考古科学杂志》发表过大英博物馆和史密斯学会水晶头骨的的详细研究论文。使用电子显微镜和X射线晶体学，一组英国和美国研究人员发现，大英博物馆的头骨是用刚玉或金刚石等刺激性研磨物质加工而成的，并使用由某种合适的金属制成的旋转盘工具成型。史密斯学会的水晶头骨使用不同的磨料，即碳化硅（碳化硅），一种硅碳化合物，是一种使用现代工业技术制造的合成物质。由于碳化硅的合成仅可以追溯到 1890 年代，而其更广泛的可用性可以追溯到 20 世纪，因此研究人员得出结论：“建议史密斯学会的这个水晶头骨是在 1950 年代或更晚制造的”。尽管市面上的几乎所有水晶头骨都被鉴定为现代工业的制造品，但和水晶头骨相关的话题依然是一些刊物及影视作品的热门，就在《考古科学杂志》发表对水晶头骨鉴定文章的同一年，即2008年5月22日，好莱坞经典科幻冒险电影《夺宝奇兵4》之水晶头骨王国上映，讲述的就是和玛雅文明水晶头骨相关的故事，当时也掀起了一阵水晶头骨相关话题的研究，让水晶头骨再次成为媒体讨论的热点.