Las arcillas son compuestos muy abundantes en la naturaleza, que se encuentran en la composición de los suelos.

Existen dos teorías fundamentales sobre la formación de las arcillas.

La teoría geológica, que considera la arcilla como el resultado de descomposición de los feldespatos, que son rocas compuestas por silicatos dobles de aluminio, potasio, sodio, y calcio, por la acción de agentes físicos (calor, presión, etc..) y químicos (reacciones quimicas).

La teoría química o de disolución , según la cual las arcillas se habrían formado por reacciones físico-químicas de los fedespatos en determinadas condiciones de temperatura y acidez.

Ambas teorías han sido comprobadas por ensayos de laboratorio y, probablemente, tiene tanta evidencia una como otra. El resultado de esta composición de los feldespatos, de arcilla , es un conjunto se silicatos hidratados de aluminio.

La estructura molecular de las arcillas, que ha podido ser comprobada por medio de estudios con rayos X, tiene una disposición reticular cristalina, con los átomos dispuestos en estratos unidos con débil fuerza molecular. Esta disposición es característica de los silicatos, debido a que el átomo de silicio combina cuatro átomos de oxígeno, dejando libres cuatro cargas negativas, que se agrupan en forma de tetraedros, con los átomos de oxígeno en los cuatros extremos y el átomo de silicio en el centro.
Los complejos de silicatos hidratados de aluminio constituyen lo que se llama una arcilla químicamente pura y reciben generalmente el nombre de caolín. Pero es muy difícil encontrar en la naturaleza el estado puro de las arcillas; normalmente están acompañadas por otras sustancias, consideradas impurezas, que les confieren diferentes características.
La impurezas son principalmente sustancias orgánicas y óxidos metálicos, que son determinantes de su utilización industrial, por cuanto de ellas dependen la coloración, el grado de dureza, la porosidad, etc.