高岭石属于三斜晶系，a0=0.514nm，b0=0.893nm，c0=0.737nm，α=91.8，β=104.7，γ=90，Z=1。结构属TO型，即结构单元层由硅氧四面体片与“氢氧铝石”八面体片连结形成的结构层沿c轴堆垛而成。层间没有阳离子或水分子存在，强氢键（O-OH=0.289nm）加强了结构层之间的连结。

实际结构中，由于“氢氧铝石”片的变形以及大小（a0=0.506nm，b0=0.862nm）与硅氧四面体片的大小(a0=0.514nm，b0=0.893nm)不完全相同。因此，四面体片中的四面体必须经过轻度的相对转动和翘曲才能与变形的“氢氧铝石”片相适应。

高岭石中结构层的堆积方式是相邻的结构层沿a轴相互错开1/3a，并存在不同角度的旋转。所以，高岭石存在着不同的多型。最常见的多型是1Tc，其次有迪开石（dickite）和珍珠石(nacrite)，而1M多型少见。通常所说的高岭石是指1Tc高岭石。

上述高岭石结构层在堆叠过程中，如果在层间域内充填一层水分子，则形成埃洛石Al4[Si4O10](OH)8·4H2O。在埃洛石的晶体结构中，由于层间水分子的存在，破坏了原来较强的氢键连结系统，硅氧四面体片与“氢氧铝石”片之间的差异通过卷曲才能得以克服。从而使埃洛石呈四面体片居外、八面体片居内的结构单元层的卷曲结构形态出现。因此，埃洛石的结构可视为被水分子层隔开的高岭石结构，c0=1.01nm。

多呈隐晶质致密块状或土状集合体。电镜下呈自形六方板状、半自形或它形片状晶体。鳞片大小一般为0.2~5μm，厚度0.05~2μm。有序度高的2M1高岭石鳞片可达0.1~ 0.5mm，有序度最高的2M2高岭石鳞片可达5mm。集合体通常为片状、鳞片状、放射状等。