Montmorillonite merupakan mineral lempung yang mempunyai struktur serupa dengan illite yaitu terdiri atas satu lembaran gibbsite yang diikat dengan dua lembaran silica. Dalam montmorillonite terjadi penggantian isomorf aluminium dengan magnesium dan besi pada lembaran octahedral. Lapisan-lapisan antara octahedral diikat dengan ikatan yang relatif lemah, yaitu ikatan Van der Waals, yang menyebabkan bermuatan negatif dan air atau ion-ion yang dapat berpindah lainnya dapat ditarik sehingga dapat memisahkan tiap lapisan tersebut.
Kristal montmorillonite berukuran sangat kecil, tetapi mempunyai gaya tarik yang kuat terhadap air. Akibat perubahan volume, struktur ringan seperti jalan raya dapat menjadi rusak.
