În țările non-tropicale, componenta majoră a nisipului este silicea, deci formula chimică pentru nisip este, prin urmare, SiO2. În silice, raportul dintre numărul de atomi de siliciu și numărul atomilor de siliciu atomii de oxigen este 1: 2.
În nisip, silicea există de obicei sub formă de cuarț. Cuarț are o formulă chimică de SiO2 și adoptă o structură de cristal în cazul în care fiecare atom de siliciu este atașat la patru atomi de oxigen și fiecare atom de oxigen este atașat la doi atomi de siliciu. În unele țări, nisipul este alcătuit, de asemenea, din carbonat de calciu. Formula chimică pentru carbonatul de calciu este CaCO3.
