蒙脫石是一種非常軟的層狀硅酸鹽礦物。當它們從水溶液中析出時，它們會形成稱為粘土的微觀晶體。這是一個2:1的粘土，這意味著它有兩個四面體硅芯片和一個八面體氧化鋁芯片之間。這些顆粒呈板狀，平均直徑約為1μm，厚度為0.96nm;在放大約25000倍的電子顯微鏡下，有必要看到單個粘土顆粒。
作為一種2:1層狀硅酸鹽礦物，其八面體電荷大于百分之五十。它的陽離子交換能力是由于在平面上用氧化鋁中的Mg同構物取代了Al。在這種情況下，低價陽離子的取代使附近的氧原子帶上凈負電荷，并能吸引陽離子。相比之下，有一種四面體電荷大于百分之五十的類型產品，其來源于二氧化硅片中鋁的同晶取代。
蒙脫石粘土的單個晶體沒有緊密結合，因此水會干擾并導致粘土膨脹。其含水量可變，吸水后體積大增。化學成分為水合鈉鈣鋁硅酸鹽氫氧化鎂(Na，Ca)0.33(Al，Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O。鉀、鐵和其他陽離子是常見的替代物，陽離子的準確比例因來源而異。常與綠泥石、白云母、伊利石、鈷綠巖和高嶺石混合。
