Conținutul de apă al montmorillonitului este variabil și crește foarte mult în volum atunci când absoarbe apă. Din punct de vedere chimic, este hidratat cu hidroxid de silicat de sodiu calciu aluminiu magneziu (Na,Ca) 0,33 ((Al,Mg) 2 ((Si4O10) ((OH) 2·nH2O. Potasiul, fierul și alte cationi sunt substituenți obișnuiți, iar raportul exact al cationilor variază în funcție de sursă.
Potasiu, fier și alți cationi