二氧化硅又稱硅石，化學(xué)式SiO₂。自然界中存在有結(jié)晶二氧化硅和無(wú)定形二氧化硅兩種。
結(jié)晶二氧化硅因晶體結(jié)構(gòu)不同，分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無(wú)色晶體，大而透明棱柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質(zhì)的水晶帶有不同顏色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是細(xì)小的石英晶體，有黃砂(較多的鐵雜質(zhì))和白砂(雜質(zhì)少、較純凈)。二氧化硅晶體中，硅原子的4個(gè)價(jià)電子與4個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，硅原子位于正四面體的中心，4個(gè)氧原子位于正四面體的4個(gè)頂角上，許多個(gè)這樣的四面體又通過(guò)頂角的氧原子相連，每個(gè)氧原子為兩個(gè)四面體共有，即每個(gè)氧原子與兩個(gè)硅原子相結(jié)合。SiO₂是表示組成的最簡(jiǎn)式，僅是表示二氧化硅晶體中硅和氧的原子個(gè)數(shù)之比。二氧化硅是原子晶體。

SiO₂中Si—O鍵的鍵能很高，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高（熔點(diǎn)1723℃，沸點(diǎn)2230℃）。折射率大約為1.6.

各種二氧化硅產(chǎn)品的折射率為：石英砂為1.547；粉石英為1.544；脈石英為1.542；硅藻土為1.42~1.48；氣相白炭黑為1.46；沉淀白炭黑為1.46。

自然界存在的硅藻土是無(wú)定形二氧化硅，是低等水生植物硅藻的遺體，為白色固體或粉末狀，多孔、質(zhì)輕、松軟的固體，吸附性強(qiáng)。