Исследованы основные физические, оптические и структурно-химические свойства материала спикул морских стеклянных губок Hyalonema sieboldi, Pheronema raphanus, Pheronema sp. спикул, их взаимная корреляция и изменения при модификации фазового состояния материала спикул. Экспериментально показано, что спикулы губки представляют собой нанокомпозитную трехмерную периодическую структуру, состоящую из органического матрикса и аморфного оксида кремния, при этом характеризующим признаком материала биоминералов является различная степень гидратированности оксида кремния по поперечному сечению спикул. Показано, что материал спикул имеет спектрально-селективные характеристики пропускания, что определяется их функциональными особенностями, а также природой материала спикул. Полученные данные позволяют рассматривать спикулы морских стеклянных губок как перспективный прототип для биомиметического моделирования при создании наноструктурированных оптических материалов для систем и устройств фотоники.