La composition exacte du sable varie d'une région à l'autre, mais dans la plupart des cas, il s'agit d'un mélange de dioxyde de silicium, de roches altérées et de minéraux locaux, de carbonate de calcium provenant des récifs et de restes de créatures marines microscopiques. L'action des vagues de l'océan ou du vent broie ce matériau jusqu'à ce qu'il ne reste plus que de minuscules fragments.
Le matériau qui compose le sable lui confère ses caractéristiques uniques. La plupart des sables de l'intérieur des terres, y compris ceux que l'on trouve dans les déserts, sont constitués de dioxyde de silicium ou de quartz altéré en minuscules particules. Dans certains cas, le sable du désert peut également être soufflé par les plans d'eau à proximité. Les sables tropicaux sont souvent les restes de récifs ou d'autres créatures marines, parfois mélangés avec du quartz et d'autres sables minéraux. Les plages d'Hawaï, en revanche, sont presque entièrement des restes de carbonate de calcium de créatures marines, car les îles n'ont pas de source naturelle de quartz disponible.
Le sable peut avoir des couleurs différentes selon les minéraux ou autres matériaux présents. Le sable de carbonate de calcium est d'un blanc éclatant, tandis que le sable formé à partir d'hématite peut aller de l'orange au rose. L'olivine donne au sable une teinte verdâtre, tandis que le fer donne une coloration jaune. Dans certaines régions tropicales, la pierre volcanique et le verre produisent du sable d'un noir profond.
