結晶白炭黑因晶體結構不同，分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英 為無色晶體，大而透明棱柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質的水晶帶有不同顏色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是細小的石英晶體，有黃砂(較多的鐵雜質)和白砂(雜質少、較純凈)。

結晶白炭黑晶體中，硅原子的4個價電子與4個氧原子形成4個共價鍵，硅原子位于正四面體的中xin，4個氧原子位于正四面體的4個頂角上，整個晶體是一個巨型分子，SiO2 是表示組成的簡式不表示單個二氧化硅分子，僅是表示二氧化硅晶體中硅和 氧的原子個數之比。

結晶白炭黑中Si—O鍵的鍵能很高，熔點、沸點較高(熔點 1723℃，沸點 2230℃)。 自然界存在的硅藻土是無定形二氧化硅，是低等水生植物硅藻的遺體， 為白色固體或粉末狀，多孔、質輕、松軟的固體，吸附性強。