硅藻土的物质组分主要为硅藻，是有益组分；其次为粘土矿物，如水云母、高岭石、蒙脱石等。还有混入的碎屑矿物，例如石英、长石、黑云母等。也常含有有机质以及盐类。这些物质则是有害组分。据上述组分含量的不同把矿石分为4种类型：

硅藻土：硅藻含量大于90%，粘土矿物含量小于5%，矿物碎屑1%左右，属于优质矿石。

含粘土硅藻土：硅藻含量75%～90%，粘土矿物5%～25%，矿物碎屑2%左右。这种类型矿石较差。

硅藻粘土：硅藻含量30%～40%，粘土矿物量大于50%，矿物碎屑3%～10%。这种类型为硅藻土与粘土的过渡类型，需经选矿方可为工业利用。

纯净的硅藻土：纯净的硅藻土呈白色、土状,含杂质时则呈灰白、黄、灰、绿以至黑色。硬度1～1.5,但硅藻骨架达4.5～5。一般密度1.9～2.35g/cm3。折射率低，具高的液体吸附能力，大的表面积，适中的摩擦性能,对声、热、电低传导性及不溶于酸(氢氟酸除外)等性能。

硅藻土的矿物主要是硅藻蛋白石，为一种非晶质含水胶体的矿物。SiO2含量90%左右，含水1%～5%，胶体水失水温度110～250℃。硅藻蛋白石为生物成因，不是均质矿物，按内部结构不同可分为三个类型：蛋白石A，高度无序，X射线衍射谱具有模糊的α方石英的衍射峰；蛋白石CT，也称无序方石英，乃由低温方石英和鳞石英无序混层构成；蛋白石C，为有序的内部结构，具有与α方石英类似的衍射谱。

硅藻大部分生于淡水，少部分生于海水，还有过渡的半咸水硅藻。硅藻土是硅藻壳的沉积物。硅藻土的性质受硅藻种属及其所含杂质的种类、数量的影响。