La principale différence entre le cristal de quartz et le verre est que le verre n'a pas de structure cristalline. Le verre est également fabriqué avec des additifs que le cristal de quartz ne contient pas.
Le cristal de quartz pur n'est constitué que d'un réseau de silicium et d'oxygène. Chaque atome de silicium est lié à quatre atomes d'oxygène et chaque atome d'oxygène est lié à deux atomes de silicium, ce qui en fait du dioxyde de silicium. Le verre se compose également en grande partie de dioxyde de silicium, mais les molécules du verre ne sont pas disposées dans une structure cristalline. La plupart des verres commerciaux ne contiennent que 75 pour cent de dioxyde de silicium; le reste est constitué d'additifs comme l'oxyde de sodium et l'oxyde de calcium sous forme de chaux. Le plomb est également un additif courant dans certains types de verre.
La lumière visible est presque entièrement perméable au verre transparent, et une vitre plate n'affecte pas ses propriétés. Le cristal de quartz est perméable à la lumière visible mais la polarise. Les faces du cristal qu'il traverse affectent cette polarisation.
Le cristal de quartz a également une application utile, appelée piézoélectricité, que le verre n'a pas. La piézoélectricité est la génération de potentiel électrique par le biais de contraintes mécaniques, et l'inverse est également vrai. Cette relation est utilisée pour faire vibrer le quartz pour garder l'heure précise dans les montres et les horloges d'ordinateur.
