Die chemische Zusammensetzung von Sand besteht hauptsächlich aus SiO2 oder Siliziumdioxid. Siliziumdioxid, das auch als Quarz bezeichnet wird, ist eine Art von Mineral, das die meisten Sandarten wie Strandsand ausmacht.
Quarz, der nicht leicht bricht, findet sich in verschiedenen Gesteinsarten. Granit, ein Tiefengestein, und Sandstein, ein Sedimentgestein, haben beide einen hohen Quarzgehalt. Durch chemische und mechanische Verwitterung entsteht Sand. Ob ein Sandkorn abgerundet und glatt oder eckig ist, hängt davon ab, wie es sich stromabwärts bewegt hat.
In den Vereinigten Staaten werden Sandkörner nach ihrer Größe in fünf Arten unterteilt: sehr fein, fein, mittel, grob und sehr grob.