膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属黏土矿产，其物理化学性质主要由蒙脱石决定，具体如下：
一、物理性质
1、外观与颜色
膨润土通常为白色、淡黄色，因含铁量变化可呈浅灰、淡绿、粉红、褐红、灰黑等色。具蜡状、土状或油脂光泽，断口常为贝壳状或锯齿状。
2、结构与构造
结构多样，包括块状、微层纹状、角砾状、土状及斑杂状构造。泥质结构为主，尚有变余火山碎屑、角砾凝灰及粉砂状结构。有的松散如土，有的致密坚硬。
3、密度与硬度
密度为2~3g/cm³，硬度1~2，性软有滑感。
4、吸水性与膨胀性
膨润土具有强吸湿性，能吸附相当于自身体积8~20倍的水量，吸水后体积膨胀可达数倍至30倍。钠基膨润土的膨胀性优于钙基膨润土。
5、分散性与悬浮性
蒙脱石颗粒细小，以胶体分散态存在于溶液中，单位晶层之间易分离，水分子易进入晶层与晶层之间，充分水化后以溶胶形式悬浮于水溶液中。
6、触变性
膨润土结构中的羟基在静置介质中会产生氢键，使溶液成为均匀的胶体，并具有一定黏度。搅拌时氢键被破坏，胶体黏度下降，静置后变稠。
7、黏结性与可塑性
膨润土的胶体悬浮液具有较高的黏度和较好的可塑性，其可塑性水的百分含量远高于高岭石和伊利石，而形成所需的力则较小。
二、化学性质
1、主要化学成分
膨润土的主要化学组分为二氧化硅（SiO₂）、三氧化二铝（Al₂O₃）和水（H₂O），还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素。其中，Na₂O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响显著。
2、阳离子交换性
膨润土矿物晶体一般带负电荷，因此在其颗粒表面会吸附等当量的相反电荷的阳离子（如Na⁺、Ca²⁺等）。这些吸附的阳离子可以与溶液中的阳离子发生交换作用，称为离子交换吸附。离子交换吸附的特点是同号离子相互交换、等电量相互交换，且反应可逆。
3、吸附性
膨润土对各种气体、液体、有机物质具有一定的吸附能力，吸附量可达其重量的5倍。其吸附类型包括物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种：
物理吸附：靠吸附剂与吸附质之间的分子间引力（范德华力）产生，是一种可逆的吸附过程。
化学吸附：靠吸附剂与吸附质之间的化学键力产生，化学吸附作用一般不可逆。
离子交换吸附：膨润土颗粒表面吸附的阳离子与溶液中的阳离子发生交换作用。
4、化学稳定性
膨润土在常温下相对稳定，但在高温、酸碱等条件下可能发生变化。例如，钠基膨润土失去水化能力的温度为390~490℃，而钙基膨润土为300~390℃。