Oxid křemičitý (SiO₂) tvoří nejméně 22 fází a dvanáct polymorfních forem. Díky této rozmanitosti a velkému praktickému významu patří tento oxid mezi nejstudovanější látky.

V přírodě jej nacházíme nejčastěji ve formě α-křemene, který je součástí např. žuly a pískovce. Modifikace oxidu křemičitého se převážně skládají z tetraedrů SiO₄, které jsou propojeny přes vrchol. V termodynamicky nejstabilnější formě (za laboratorní teploty) - α-křemenu - tvoří tyto tetraedry vzájemně spojené šroubovice.