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，會形成稱為粘土的微觀晶體。它是一個2:1的粘土，這意味著它有兩個四面體硅片，中間夾著一個八面體氧化鋁片。這些顆粒呈板狀，平均直徑約為1μm，厚度為0.96nm;用電子顯微鏡放大約25000倍，有必要看到單個粘土顆粒。
蒙脫石是一種2:1的層狀硅酸鹽礦物，具有百分之五十以上的八面體電荷，其陽離子交換能力是由于氧化鋁中的Mg同構取代了平面上的Al。在這種情況下，低價陽離子的取代使附近的氧原子具有凈負電荷，可以吸引陽離子。相比之下，貝得石是一種四面體電荷大于百分之五十的蒙脫石，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，因此水可以干預并導致粘土膨脹。它的含水量是可變的，吸水后體積大大增加。化學成分為水合鈉鈣鋁硅酸鎂氫氧化物(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。
