膨润土的矿物质由各个小片由三层组成，八面体层包括Mg，Fe，Al和OH-基团，夹在具有Si-O四面体的两个四面体层之间。通过单价阳离子或三价阳离子通过二价阳离子的二价阳离子的同构取代，在八面体层中以及在四面体层中的Si和Al，产生层电荷。阳离子将各个薄片连接到堆叠，由于结晶层的弱电荷，中间层阳离子是可交换的。
蒙脱石粘土矿物最重要的特性是与水接触的行为，弱层电荷允许夹层阳离子吸附水分子以形成水合壳。通过增加粘土矿物的体积可以观察到这种内部结晶膨胀，粘土矿物的体积可以是原始体积的许多倍。存在的单价阳离子，如矿物的层间空间中的Na离子，这种分散体的胶体性质由粘土矿物薄片和任何溶解和吸附的电解质中产生的电力控制，在完全剥离状态下，蒙脱石矿物的比表面积可自由膨胀。
膨润土可以作用于铸造模具生产作为粘合剂，以下是不同产业中膨润土常见用途与作用：
1、膨润土是铸造工业铸件生产中的关键组成部分，其用作模具生产的粘合剂，基于附着在石英表面上的湿粘土薄片的表面性质，通过粘合和内聚发生粘合。粘合剂能够实现经济和环保的铸造操作，因为大多数砂和粘合剂在循环系统中重复使用。前提条件是合适的膨润土，具有稳定的耐热性，同时提供有效的振动行为。粘合性能用于精炼铁精矿的造粒，用于高炉操作和钢铁冶炼，在巨大消费市场中，与水接触的团块形成使得膨润土非常适合于这种应用。
2、造纸产业（造纸助留剂）
膨润土在不同行业中有多种其他应用，在造纸工业中用于改善树脂聚集体的结合。常常作为造纸助留剂使用，使纸张光滑。
3、葡萄汁的净化
在葡萄酒生产过程中，可以去除酵母和蛋白质，并有助于葡萄酒的稳定。矿物的表面提供催化活性，其经常在进一步加工膨润土之后用于化学过程。
4、漂白粘土
用于纯化食用油的漂白粘土是用酸处理的膨润土，其中粘土矿物的晶体结构被部分侵蚀以增加孔隙率和表面性质，膨润土的疏水化可以通过蒙脱石夹层中的有机分子的交换来实现。这些有机粘土能够在非极性溶剂中溶胀，并且经常用作油漆和蜡中的流变添加剂。
5、密封处理
膨润土是保水和土壤稳定应用的首选化合物，服务于众多行业的广泛用途，用作池塘密封，具有高膨胀性能，是低渗透性，快速混合和应用，以及卓越的性能。