Montmorillonito sudėtyje esantis vandens kiekis yra kintamas, o vandenį sugeria, o jo tūris labai didėja. Cheminiu požiūriu jis yra hidratuotas natrio kalcio aliuminio magnio silikato hidroksidas (Na,Ca) 0,33 ((Al,Mg) 2 ((Si4O10) ((OH) 2·nH2O. Kalio, geležies ir kitų kationų yra įprasti pakaitalai, o tiksli kationų santykis skiriasi priklausomai nuo šaltinio. Dažnai jis yra sumaišytas su chloritu, muskovitu, ilitu, kokitu ir kaolinitu.
Kalio, geležies ir kitų kationų