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.