Dioxidul de siliciu, componenta primară în nisip, se formează în structuri cristaline mari, care sunt ținute împreună prin legături covalente. Aceste legături necesită mai multă energie pentru rupere decât polaritatea apei care este capabilă să le furnizeze. În timp ce apa este capabilă să dizolve o cantitate mică de dioxid de siliciu, aprovizionările naturale cu apă se află la punctul de saturație și nu pot dizolva nici un nisip.
Dioxidul de siliciu este cel mai abundent compus chimic din scoarța pământului. Este componenta primară a cuartului, a gresiei, a opalului, a granitului, a lutului și a multor pietre. Formează părțile scheletice ale diatomilor și bureților. În plantele superioare, formele chimice se formează și alte țesuturi. Este relativ inactiv cu majoritatea substanțelor chimice, inclusiv acizii puternici, cu excepția acidului fluorhidric, făcând sticla de siliciu o alegere bună pentru sticlăria de laborator.Potrivit site-ului About.com, nisipul este doar o categorie de dimensiuni. Este o materie sub formă de particule mai mare decât fantezie, dar mai mică decât pietrișul. Mulți oameni de știință și geologi au definiții diferite pentru ceea ce este nisipul.
Nisipul murdar este un cuarț care se amestecă cu alte granule minerale de dimensiuni similare. În anumite locații, lava bazaltică provoacă nisip negru. În altele, olivina formează plaje verzi cu nisip. În timp ce aceste alte tipuri de nisipuri includ alte substanțe chimice decât dioxidul de siliciu, ele sunt, de asemenea, relativ insolubile în apă.