石英砂和水晶砂的主要成分是SiO₂，它是一種物理化學性質非常穩定的礦產資源，晶體屬于三面體系統的氧化物礦物，即低溫石英（α-石英），廣泛分布于石英族礦物中。廣義石英還包括高溫石英（β-石英）。石英塊又稱硅石，主要是生產石英砂（又稱硅砂）的原料，也是石英耐火材料和燒成硅鐵的原料。

石英砂的化學式為SiO₂，常含有少量雜質如Al₂O₃、Cao、MgO等，種類繁多。日用陶瓷的原料有脈石英、石英砂、石英巖、砂巖、二氧化硅、蛋白石、硅藻土等，稻殼灰中還富含SiO₂。石英砂的外觀通常為白色、乳白色、灰白色、半透明，莫氏硬度是7，斷層表面的玻璃光澤或脂肪光澤，比重在2.22-2.65之間變化，這取決于晶體類型。

石英是一種非塑料原料，莫來石晶體是在高溫下與粘土形成的，具有較高的機械強度和化學穩定性，能增加瓷體的透明度，是制備白釉的良好原料。較常見的石英晶體類型是在表面溫度范圍內形成的低溫石英。另一種石英在較高溫度下結晶，稱為高溫石英，其形狀為一個反刻度的六角柱。還有一種在高壓下形成的石英，通常存在于地下深處或天體撞擊下。

石英是花崗巖的主要成分，由于其硬度高、性能穩定，可在風化侵蝕過程中保存。因此，它也是砂巖的主要成分，特別是在石英砂巖中，石英含量較高，石英也是玻璃的主要原料。在臺灣西部的許多地方，都是以地層中的純石英砂或純石英砂巖為原料；在東海岸，很多人經常看到，他們撿起白色石英卵石作為玻璃制作的原料，其中大部分來自變質巖中的石英脈。不含晶體的純石英也可用作定時振蕩器，例如手表中的定時振蕩器。它較初取自天然石英。現在大部分是人工合成的。它不僅可以控制質量，而且可以降低批量生產的成本。

水晶砂是一種無色透明的石英晶體礦物，它的主要化學成分是SiO₂，它是一種與普通沙子“生母相同”的物質。當硅膠為晶體；當硅膠脫水時為瑪瑙；當含水硅膠凝固時為蛋白石；當硅膠小于幾微米時，形成玉髓、燧石和次生石英巖，具有晶體的晶體屬于六方晶系，通常呈六方棱柱狀，棱鏡是一個或兩個尖，許多長棱鏡連接在一起，這就是通常所說的晶體家族，它美麗壯觀。石英晶體不完整，形狀多樣。去海南水晶展廳看一看，亮到睜不開眼睛：除了常見的長柱形，還有劍形、盤形、短柱形、雙錐形。有的小如手指，有的大如巨石，有的不足半塊二，有的重300多公斤。