粘土是一種顆粒非常小的（<2μm）可塑的硅铝酸盐，其化学成分主要包括氧化矽（SiO2）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鎂（MgO）和氧化鉀（K2O）。這些成分構成了粘土的主要組成。
其中，三氧化二鋁（Al2O3）是粘土中最重要的組分，含量約為50～70%，對粘土的密實性、高溫氣燃性、高熱膨脹、溫室效應和防腐防火有重要影響。氧化矽（SiO2）的含量約占30～50%，是粘土特性的重要決定因素，可能在粘土力學性質中起細隔和支撐作用，影響粘結劑性質，並有助於形成高溫燒結體。
此外，粘土還包含少量有機質，如石蠟、澱粉、各種有機酸、有機組分等，這些在粘土礦物手性識別和鑑定中十分重要。
需要注意的是，不同地區的粘土，其所含成分略有差異，並不完全相同。例如，粘土的主要礦物成分是高嶺石，約占總量的80-90%，其次是水白雲母和石英。