نانو سیلیکا (نانو سیلیس)، اغلب ساختار غیر بلوری (آمورف) دارد. البته از طریق خرد کردن کوارتز می توان به نانو سیلیکا بلوری نیز دست یافت. نانو سیلیس معمولاً اندازه ذراتی در گستره nm 5-70 دارد و دارای مورفولوژی کروی یا اشکال نامنظم می باشد. اندازه و شکل نانو ساختارهای سیلیکا بر مبنای کنترل پارامترهای سنتزی قابل تنظیم است.
نانو سیلیس همانند هر نانوذره دیگری دارای ذرات اولیه در مقیاس نانو است و در نتیجه به هم چسبیدن و کلوخه ای شدن این ذرات، ابعاد نانو سیلیکا از مقیاس نانومتری فراتر می رود. بنابراین همه انواع نانو سیلیکا در مقیاس نانو و غیرنانو محتمل می باشند.
آبدوستی نانو سیلیکا به حضور گروه های عاملی سیلانول، که قادر به تشکیل به پیوند هیدروژنی با مولکول های آب هستند، مربوط می شود. تخلخل ذرات نانو سیلیس منجر به افزایش مساحت سطح ذرات و بروز خواص منحصر به فرد خواهد شد. ساختارهای نانو سیلیکا به دلیل بالابودن سطح ویژه انحلال پذیری خوبی از خود نشان می دهند. لازم به ذکر است که امکان اصلاح سطح ذرات نانو سیلیکا با گروه های عاملی مختلف به منظور دستیابی به اهداف مختلف امکان پذیر می باشد. بر این مبنا بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی نانو سیلیکا نظیر ساختار بلوری، اندازه و شکل ذرات، تخلخل، خلوص شیمیایی، شیمی سطح و انحلال پذیری به صورت دقیق از اهمیت به سزایی برخوردار است.