以二氧化硅为主要成分的玻璃，最大特征是透明。这意味着它不吸收可见光，而且物质比较均匀，因此透过的光不会散射。还有一个特征是硬（与易碎不同），以及通过加热可以形成各种各样的形状。除此之外，还具有耐热性、气密性（气体阻隔性）、绝缘性（不导电）等特征。
仅由二氧化硅形成的玻璃称为“二氧化硅玻璃”。很多工业产业用玻璃在二氧化硅之外还添加了各种各样的元素来降低黏度，这样就易熔化、易加工。有代表性的玻璃见下页表格。
钠（Na）离子和钙（Ca）离子具有切断二氧化硅分子形成的正四面体网状结构的功能。因此，添加Na2O或CaO可以降低玻璃熔化的温度，使其易加工。而氧化铝（Al2O3）通过保持网状结构，具有抑制热膨胀的效果。
玻璃没有晶体结构，把原料元素混合加热后冷却，就能制造出各种化学组成的玻璃。这样就能简单地调整微妙的特性。目前开发出了各种各样的玻璃来应对社会的不同需求。
古代的玻璃瓶多是绿色的，这是由于杂质中含有较多的铁。现在，为了使玻璃无色透明，尽量去除了杂质，由于铁元素无法完全去除，可添加其他元素使其无色。
向二氧化硅加入不同的物质就可以制造出新型玻璃。玻璃的特征之一是硬，这是“莫氏硬度”（通过物体相互刻划后的划痕来判断硬度的指标）较高的意思。而另一方面，玻璃确实是既脆又易碎的物质。让我们来看看玻璃破碎的原理。
实际上，玻璃表面有着无数的小裂纹。当玻璃碰到物体或落到地上后，受到冲击的一侧的对侧玻璃表面，像伤口撕裂那样，朝两个方向施加力。因此，裂纹会被左右拉开扩张，直至破碎。这和撕纸时“只撕开一个小口就能简单撕开”是相同的原理。
强化玻璃：由于智能手机被人熟知。目前，研究人员正在研究如何提高玻璃的强度。提高玻璃强度的方法之一是“化学强化”，就是把玻璃浸入硝酸钾（KNO3）溶液，以此来提高玻璃的强度。
其原理如下。用于化学强化的碱铝硅酸盐玻璃含有钠离子，将其浸入含有钾离子的溶液后，溶液中的钾离子会替代钠离子侵入玻璃表面。钾离子比钠离子大，会强行进入玻璃中。结果就会在玻璃表面附近，向裂纹收缩的方向产生力，因此裂纹不易扩张，玻璃就这样得到强化。
现在，经过化学强化的强化玻璃广泛应用于智能手机屏。化学强化以前是用于飞机制造技术，由于智能手机的普及开始被我们熟知。
普通玻璃破碎的原因和强化玻璃不易碎的原因。玻璃表面有小的裂纹，当受到冲击后，裂纹会扩张，因此玻璃破碎。而强化玻璃的表面是由钾离子代替了钠离子形成的，钾离子比钠离子大，会向裂纹收缩方向产生力，使裂纹不易进一步扩张。
玻璃有一个缺点，再次加热后再次冷却，会比加热前缩小一点。有专家说：“液晶电视使用的玻璃加热到玻璃化转变温度附近的温度后，再次加热，然后冷却，每米最大可缩小几百微米（零点几毫米）。可能有人觉得‘缩小这么一点不会有问题吧？’，实际上，制造高精密显示屏时，这是个大问题。”
液晶显示屏或有机电致发光显示屏等高精密超薄型显示屏基板使用的玻璃，在制造工序中需要进行热处理。如果这时玻璃产生收缩，就会影响影像的清晰度。特别是近年来随着智能手机的高精密化发展，玻璃不允许有一点点收缩。因此，收缩量少且收缩方式均一的玻璃需求增大，这成为玻璃生产厂家主要的研发方向。
除此之外，不含碱也很重要。碱会降低控制液晶的要素“晶体管”的性能。具有耐化学性、易加工特性的玻璃是高清晰显示屏基板所不可或缺的。为了满足这个条件，现在多使用“无碱铝硼硅酸盐玻璃”，这种玻璃加热后不易产生变形。并且由于不含碱，因此也可以满足其他性质，对于现在开发高清晰、大尺寸显示器和可欣赏美丽影像的智能手机都起到了很大作用。
随着信息设备的发展，对玻璃的要求越来越高。玻璃为防止地球变暖作出贡献。为了防止地球变暖，各个领域都在实施节能化，节能化的窗玻璃也正在研发中。
夏季，从外部进入到室内的热量中，由窗户进来的比例大约为73%。同样，在冬季，从房间内散发出的热量中，由窗户散发出去的约为58%。也就是说，通过抑制热量从窗户的进出，就可以提高节能效果。
窗玻璃和热量相关的性能有两种，隔热性能和保温性能。隔热性能是指隔断从外部进入的热量（主要是太阳光中的红外线）的性能。保温性能是指防止室内热量向外散发的性能。
现在，正在研发为提高玻璃的隔热性能，在玻璃表面涂装金属薄膜来反射红外线的“半镜面玻璃”，或添加铁离子吸收红外线的“热辐射吸收玻璃”。但热量吸收的方法存在问题，因为吸收的一部分热量会再次释放到室内。
保温性能高的玻璃有已经普及的在玻璃和玻璃之间注入氩气的多层玻璃。氩气是不易传递热量的气体，这样，室内的热量就不易散发到室外。冬天还可以预防结露。此外还研发出了用真空最大限度提高保温性能的真空双层玻璃。
近年来，还开发出了“Low-E多层玻璃”，就是在两片玻璃中的一片使用“Low-E玻璃”。Low-E玻璃是“Low Emissivity Glass”的缩写，意为“低辐射率玻璃”。将这种玻璃用于室外侧，其上涂装的金属膜可以将室外吸收的热量向室内散发的比例降低到普通玻璃的1/8，因此可提高隔热性能。室内侧使用Low-E玻璃，可提高保温性能。
Low-E多层玻璃：减少室外进入室内的热量。本图是Low-E多层玻璃的截面图。金属膜吸收的热量散发时，比起不易导热（热阻高）的中空层更容易向室外散热。因此，吸收的热量（36.4%）向室外散热29.3%，向室内散热7.1%，展现了较高的隔热性能。
通过阶段性地改变透明度来调整光量，这种“调光玻璃”也在研发中。例如，民航客机窗户使用的调光窗，就可以通过窗边的按钮来调节透明度。
可以调节光量的“调光玻璃”。波音787客机的调光玻璃通过“电致变色方式”中的“溶液型”方法来切换玻璃的透明度。溶液型调光玻璃是两片透明电极之间夹有液体的结构。给透明电极加电压后，液体中所含两种物质会得到电子或失去电子，光学性质（颜色）也因此发生变化。这样，红光和绿光不能通过，玻璃就变得不透明了。
透明度可以变化的“调光玻璃”。图片绘制了溶液型调光玻璃的原理。左侧是调光玻璃关闭（透明）时的情况，右侧是调光玻璃开启（不透明）时的情况。使调光玻璃的透明度发生变化的是透明的电极和夹在其中间的溶液。溶液中含有得电子和失电子时会引起光学性质（颜色）发生改变的物质。给电极加电压后，电子发生移动，物质的性质发生改变，红光和绿光不能透过，因此变得不透明。
除了电致变色方式以外，还研发出了通过热来调节的“热致变色方式”、根据紫外线量让颜色发生变化的“光致变色方式”、通过给氧化钨薄膜加氢气后调节的“气致变色方式”。除了隔断可见光，还能隔断紫外线，调光玻璃的实用化进程也在不断发展。
随着制造技术的发展，各种各样的玻璃不断出现，将玻璃加热后，一部分不是成为非晶体而是会结晶。结晶会使透明性受到影响，因此，以往玻璃工厂都会小心注意不要使其产生结晶。而很好地控制结晶，使玻璃在最合适的地方产生结晶，就能制造出比普通玻璃性能优良的玻璃。实现这一点的就是微晶玻璃。
结晶可以提高玻璃的强度。微晶玻璃内部的结晶可以阻碍玻璃表面的裂纹扩张，因此不易碎。并且“抗热冲击性”（抗热震性）也很强。一般的玻璃，在快速加热时会破碎。这是由于加热会使玻璃部分膨胀，称为“热冲击破坏”。而具有“Li2O-Al2O3-SiO2”这种晶体组成、几乎不会发生热膨胀的“零膨胀微晶玻璃”不受急剧温度变化的影响。实验证明，一边用火焰炙烤，一边浇水也不会破碎。
让人意外的是，零膨胀微晶玻璃的历史悠久，20世纪60年代就出现了耐热餐具，实现了商品化。现在广泛用于电磁加热以及燃气灶面板、防火窗等方面。
除此之外，还有用光照射后改变光的波长的微晶玻璃。利用这个性质开发出了高性能电子元器件，微晶玻璃广泛的应用前景令人期待。
科研人员说：“要使玻璃中析出晶体，首先要把玻璃加热到比玻璃化转变温度稍高一点的温度，使其形成较小的结晶，然后让其成长。现在给玻璃添加称为‘成核剂’的成分，就可以制造出微晶玻璃。但是要制造出具有满足功能化需求的微晶玻璃，对玻璃组成元素的选择以及控制结晶的过程非常重要，这是考验各企业生产水平的关键。”