水玻璃的化学成分是 可溶性碱金属硅酸盐材料，其一般形式为R2O·nSiO2，其中R2O代表碱金属氧化物，n是二氧化硅与碱金属氧化物的摩尔数比，这个比值被称为水玻璃的模数。
水玻璃可以根据碱金属的种类分为钠水玻璃和钾水玻璃，其分子式分别为Na2O·nSiO2和K2O·nSiO2。根据模数的不同，水玻璃可以分为不同的类型，例如1:1钾钠水玻璃、1:2钾钠水玻璃、2:1钾钠水玻璃、3:1钾钠水玻璃和3:7钾钠水玻璃等。
水玻璃的制备方法主要有干法和湿法两种。干法是将石英岩和纯碱为原料，在高温下熔化后制得固体水玻璃，再溶解于水中得到液体水玻璃。湿法则是将石英岩粉和烧碱在高压蒸锅内进行压蒸反应，直接生成液体水玻璃。
水玻璃在常温下会失水，并与空气中的二氧化碳反应生成硅酸凝胶，从而将集料胶合在一起并凝结硬化，产生强度。水玻璃还可以与不同的集料和促凝剂配合，制成耐火混凝土或不烧耐火制品，用于高温下的耐热、耐磨、耐蚀衬里材料，也可以用作工业窑炉的保温隔热材料。