二氧化硅又称硅石，化学式SiO?。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。结晶二氧化硅因晶体结构不同，分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体，大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不一样的颜色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是细小的石英晶体，有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角上，许多个这样的四面体又通过顶角的氧原子相连，每个氧原子为两个四面体共有，即每个氧原子与两个硅原子相结合。SiO?是表示组成的最简式，仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。二氧化硅是原子晶体。

  当二氧化硅结晶完美时就是水晶;二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙;二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石;二氧化硅晶粒小于几微米时，就组成玉髓、燧石、次生石英岩。物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英(α-石英)，是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(β-石英)。石英块又名硅石，主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料，也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。食品制造业用作抗结剂、消泡剂、增稠剂、助滤剂、澄清剂。我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-2011)规定：可用于蛋粉、糖粉、奶粉、可可粉、可可脂、植物性粉末、速溶咖啡、汤料粉等，最大使用量为15g/kg，粉末香精，最大使用量为80g/kg;固体饮料，最大使用量为0.2g/kg;粮食，1.2g/kg。

  气相二氧化硅是非常非常重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。气相二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，大范围的使用在各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化学工业，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。

  据杭州中经智盛市场研究有限公司发布的《2022-2026年二氧化硅行业现状调研与发展前途研究报告》显示：我国是涂料生产和消费大国，但当前国产涂料都会存在着性能方面的不足，诸如悬浮稳定性差、触变性差、耐候性差、耐洗刷性差等，致使每年需进口大量高质量的涂料。上海、北京、杭州、宁波等地的一些涂料生产企业敢于创新，成功地实现了气相二氧化硅在涂料中的应用，这种纳米改性涂料一改以往产品的不足，经检测其主要性能指标除对比率不变外，其余均大幅度提高，如外墙涂料的耐洗刷性由原来的一千多次提高到一万多次，人工加速气候老化和人工辐射暴露老化时间由原来的250小时(粉化1级、变色2级)提高到600小时(无粉化，漆膜无变色，色差值4.8)，此外涂膜与墙体结合强度大幅度提高，涂膜硬度明显地增加，表面自洁能力也获得改善。

  二氧化硅化学性质较为稳定，不跟水反应，是酸性氧化物，不跟一般酸反应。据统计，近年来二氧化硅产量逐年增长，截至2020年产量为186.2万吨，同比增长0.43%。经过长期发展，沉淀法二氧化硅工艺技术已有了很大进展，目前行业产能和产量位居世界首位。但就其产品的质量而言，还有待于进一步提升。据统计，沉淀法二氧化硅产能为251万吨，产量为189万吨。在高科技领域，气相二氧化硅地位稳固，市场占有率基本稳定，近年来我国气相二氧化硅产量稳定增长，据统计，截至2020年我国气相二氧化硅产量为10.2万吨，同比增长8.5%。