Dans les pays non tropicaux, le principal composant du sable est la silice, et donc la formule chimique du sable est donc SiO2. Dans la silice, le rapport du nombre d'atomes de silicium au nombre de atomes d'oxygène est de 1:2.
Dans le sable, cette silice existe généralement sous forme de quartz. Le quartz a une formule chimique de SiO2 et adopte une structure cristalline où chaque atome de silicium est attaché à quatre atomes d'oxygène et chaque atome d'oxygène est attaché à deux atomes de silicium. Dans certains pays, le sable est également composé de carbonate de calcium. La formule chimique du carbonate de calcium est CaCO3.