溶胶-凝胶生物活性玻璃的化学组成不同于熔融法制备的45S5系列生物活性玻璃。相对于后者的四元系统而言，溶胶-凝胶生物活性玻璃组成中去掉了Na₂O组分，成为CaO-SiO₂-P₂O₅三元系统。此外，溶胶-凝胶生物活性玻璃组成中的SiO₂含量的上限比45S5生物活性玻璃体系要高，材料组成中SiO₂摩尔含量一旦超过60%，材料则会丧失生物活性。这是由于随着SiO₂含量增高，玻璃硅氧网络的连接程度越高，结构越牢固，材料与生理溶液发生离子交换以及材料结构中的离子扩散越困难，在生理环境中难以在材料表面形成碳酸羟基磷灰石层。而溶胶-凝胶生物活性玻璃组成中的SiO₂摩尔含量在高达80%的情况下仍可使材料保持一定的生物活性，由于溶胶-凝胶生物活性玻璃的特殊制备工艺而导致玻璃网络结构不同于传统熔融法制备的生物活性玻璃，如结构相对比较疏松、网络中断点数远远高于熔融玻璃，结构中含有大量的OH^-离子。同时，由于材料结构中的纳米微孔使其具有巨大的比表面积。这些结构特性对于提高材料的生物活性具有重要意义。