伊利石的主要成分是KAl2[(SiAl)4O10](OH)2▪nH2O。
伊利石是一種2:1型的層狀矽酸鹽礦物，屬於雲母類粘土礦物，其結構由兩片矽氧四面體夾著一片鋁氧八面體構成。伊利石的化學成分主要包括二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鉀(K2O)，還可能含有少量的氧化鐵(Fe2O3)、氧化鈦(TiO2)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)和氧化鈉(Na2O)。它還具有富鉀、高鋁、低鐵的特點，並且含有結構水和多量的吸附水。伊利石常由白雲母或鉀長石風化而成，具有光滑、明亮、細膩、耐熱的物理性能。