高嶺石的晶體化學式為2SiO2·Al2O3·2H2O，其理論化學組成為46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。高嶺土類礦物屬于1:1型層狀硅酸鹽，晶體主要由硅氧四面體和紹氫氧八面體組成，其中硅氧四面體以共用頂角的方式沿著二維方向連結形成六方排列的網格層，各個硅氧四面體未公用的尖頂氧均朝向一邊；由硅氧四面體層和招氧八面體層公用硅氧四面體層的尖頂氧組成了1:1型的單位層。

性狀：多無光澤，質純時顏白細膩，如含雜質時可帶有灰、黃、褐等色；外觀依成因不同可呈松散的土塊狀及致密狀態巖塊狀，具有可塑性，濕土能塑成各種形狀而不致破碎，并能長期保持不變。
密度：2.54-2.60 g/cm3。
熔點：約1785℃。

自然界中高嶺土所包含的礦物主要分為粘土礦物和非粘土礦物。其中粘土礦物主要包含高嶺石族礦物和少量的蒙脫石、云母和綠泥石；非粘土礦物主要包含長石、石英和招的水化物，還有一些鐵礦物如赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等、鈦礦物如金紅石等和有機質如植物纖維等。決定高嶺土性能的主要是粘土礦物。

以高嶺土礦床成因為基礎，根據不同成礦作用所體現的成礦地質、地理條件、礦床規模、礦體形態和賦存特征、礦石物質組分等方面的差異，《高嶺土礦地質勘探規范》將中國高嶺土礦床劃分為三種類型、六種亞類型。
1、風化型：又分為風化殘積亞型和風化淋積亞型；
2、熱液蝕變型：又分為熱液蝕變亞型和現代熱泉蝕變亞型；
3、沉積型：又分為沉積和沉積-風化亞型及含煤地層中高嶺石粘土巖亞型。

根據其質地、可塑性和砂質的質量分數分為三種類型：
1、硬質高嶺土：質硬，無可塑性，粉碎細磨后具可塑性。
2、軟質高嶺土：質軟，可塑性較強，砂質質量分數<50%。
3、砂質高嶺土：質松軟，可塑性較弱，砂質質量分數>50%。

結合性指高嶺土與非塑性原料相結合形成可塑性泥團并具有一定干燥強度的性能。結合能力的測定，是在高嶺土中加入標準石英砂（其質量組成0.25—0.15粒級占70%，0.15—0.09mm粒級占30%）。以其仍能保持可塑泥團時的高含砂量及干燥后的抗折強度來判斷其高低，摻入的砂越多，則說明這種高嶺土結合能力就越強。通常凡可塑性強的高嶺土結合能力也強。

就高嶺土當前加工方式而言，有機械粉碎和氣流粉碎兩種方式。而機械粉碎一般粉碎到300目-1000目左右，但其粉碎加工為機械方式，因此粉碎細粉里有鐵含量增加與其他雜質，對應用純度要求較高行業而言，有缺陷；氣流粉碎由于采取物料與物料之間相互碰撞與剪切，沒有粉碎介質參與，因而有效保障了物料的純度，從而滿足純度要求較高行業的應用效率，同時氣流粉碎機的粉碎細度可達5000目（細度范圍可調1000目-5000目）。

陶瓷不僅對高嶺土的可塑性、結合性、干燥收縮、干燥強度、燒結收縮、燒結性質、耐火度及燒后白度等有嚴格要求，而且涉及到化學特性，特別是鐵、鈦、銅、鉻、錳等致色元素的存在，使燒后白度降低，產生斑點。

對高嶺土的粒度要求一般是越細越好，使瓷泥具有良好的可塑性和干燥強度，但對要求快速澆鑄、加快注漿速度和脫水速度的澆鑄工藝，需提高配料的粒度。此外，高嶺土中高嶺石結晶程度的差異，也將明顯影響瓷坯的工藝性能，結晶程度好，則可塑性、結合能力就低，干燥收縮小，燒結溫度高，其雜質含量也減少;反之，則其可塑性就高，干燥收縮大，燒結溫度較低，相應雜質含量也偏高。

高嶺土礦物主要由高嶺石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石以及石英、長石等礦物組成。
粘土由各種含水硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物組成，含有石英、長石、云母、硫酸鹽、硫化物和碳酸鹽等雜質。