La forme la plus courante de dioxyde de silicium est le quartz cristallin, qui est dur, cassant et transparent, avec une température de fusion élevée. Ce n'est cependant qu'une forme de dioxyde de silicium, et les propriétés du composé dépendent un peu de la forme sous laquelle on le trouve.
Le dioxyde de silicium, ou silice, est le constituant principal de plusieurs types de cristaux, et c'est également le constituant principal du verre commercial. Le verre de silice pur, connu sous le nom de silice fondue, peut également être créé, mais sa température de fusion élevée le limite à des applications spécialisées. La silice fondue a une très faible dilatation thermique et une bonne résistance aux chocs thermiques, et elle est très inerte chimiquement. Alors que les cristaux de quartz sont extrêmement réguliers dans leur structure moléculaire, chaque molécule étant orientée de manière prévisible par rapport à celles qui l'entourent, la silice fondue n'a pas une orientation cohérente des molécules de silice les unes par rapport aux autres.
Le dioxyde de silicium est un composé des deux éléments les plus communs de la croûte terrestre, le silicium et l'oxygène. Diverses formes de dioxyde de silicium représentent 59 % de la croûte terrestre et 95 % de toutes les roches connues. Sa similitude et son inertie chimique l'ont rendu très important dans l'industrie humaine. Les fibres optiques pour les télécommunications sont principalement fabriquées à partir de silice et constituent la principale matière première de plusieurs céramiques.
