Formula chimică pentru cuarț este SiO2. Aceasta înseamnă că un mol de cuarț conține un mol de atomi de siliciu și doi moli de atomi de oxigen. Cu toate acestea, un atom de siliciu se leagă local cu alți patru atomi de oxigen din structura cristalului de cuarț.
Cuarțul există ca un cadru continuu de atomi aranjați într-o tessellare tetraedrică. În această tessellare, un atom de siliciu este legat la patru atomi de oxigen, în timp ce un atom de oxigen este legat la doi atomi de siliciu. Aceasta înseamnă că unitatea repetată a structurii cristaline conține doar un atom de siliciu și doi atomi de oxigen, dând formula chimică SiO2.