硅溶膠是納米二氧化硅粒子在水或溶劑中的分散體。硅溶膠廣泛用于CMP拋光液、特種涂料、造紙、紡織、精密鑄造、耐火材料，催化劑載體、精密陶瓷等領域。

硅溶膠是熱力學不穩定體系，具有巨大的表面自由能（例如粒徑為10nm的硅溶膠比表面積可達270m²/g），硅溶膠體系中含有大量水合離子，因此粒子之間趨向于相互聚集以降低表面能。因此，存放時間久了的硅溶膠可能會凝膠。

硅溶膠之所以能夠在一段時間內保持穩定，是因為硅溶膠的雙電層結構。硅溶膠粒子的結構如下圖所示。

                                                                                                      硅溶膠的雙電層結構圖

                                                                                                          硅溶膠粒子結構圖

硅溶膠粒子內部含有大量的硅氧烷鍵（-Si-O-Si-），是一種無定形的二氧化硅結構；硅溶膠粒子表面覆蓋著硅羥基（-Si-OH），與鈉離子、鉀離子等堿金屬離子一起形成擴散雙電子層，粒子之間因為都帶有同種電荷而產生靜電斥力作用，這是使硅溶膠能夠穩定存在的關鍵因素，另外布朗運動和溶劑阻隔也是使硅溶膠穩定的因素。

影響硅溶膠穩定性的因素很多，電解質，溫度，濃度和粒徑等都會影響硅溶膠的穩定性，硅溶膠的粒徑越小、比表面積越大，其表面能就越大，穩定性就越低。硅溶膠體一旦形成凝膠體，不能再通過加熱或添加溶劑的方式來還原它，因此硅溶膠形成凝膠是不可逆的。