에어로젤은 독특한 특성과 다양한 응용 분야를 가진 초경량 첨단 소재이다. 기존 젤의 액체 성분을 기체로 대체하여 부피 대비 90% 이상이 공기로 이루어진 구조로 만들어진다. 이 공기는 매우 작은 나노 기공에 존재하며, 나머지 구조는 서로 연결된 실리카 고체 클러스터의 3차원 네트워크로 구성된다. 이러한 구성 덕분에 에어로젤은 알려진 가장 가벼운 고체 물질 중 하나이자 가장 효과적인 단열재이다.

에어로젤의 구조는 서로 연결된 나노 구조의 개방형 메조다공성 네트워크가 특징이다. 직경이 2~50나노미터에 이르는 기공은 가스를 가두어 열 전달을 크게 줄인다. 이 나노 기공 네트워크는 전도, 대류, 복사를 최소화하여 에어로젤의 단열 효과가 뛰어나다. 작은 기공 내의 기체 분자의 움직임이 제한되는 크누센 효과는 에어로젤의 단열 성능을 더욱 향상시킨다.

에어로젤은 겉보기에 약해보이지만, 3차원 다공성 네트워크 덕분에 놀라울 정도로 강하다. 밀도, 투명도, 기계적 강도, 열전도 등의 특성은 생산 공정을 통해 정밀하게 제어할 수 있다. 예를 들어 실리카 에어로젤은 푸르스름한 색조의 투명성을 띠는 반면, 탄소 에어로젤은 검은색을 띠며 전기 전도성이 높다.

에어로젤은 밀도가 매우 낮아, 일부는 0.0011 g/cm³까지 도달하는 가장 가벼운 고체 중 하나이다.

에어로젤은 우수한 열 단열 성능을 자랑하며, 다공성 구조 덕분에 전도 및 대류에 의한 열 전달을 최소화한다.

에어로젤은 최대 3200 m²/g의 넓은 비표면적을 가지고 있어 필터링 및 촉매 응용에 적합하다.

낮은 밀도에도 불구하고, 에어로젤은 고하중을 견딜 수 있는 구조적 강도를 가지고 있다. 다만 극한의 압력에서는 쉽게 부서질 수 있다.

에어로젤은 본래 물을 흡수하는 친수성이지만, 화학 처리를 통해 소수성으로 변환할 수 있어 물로 인한 구조 손상을 방지할 수 있다.

뛰어난 단열 성능 덕분에 에어로젤은 우주선 및 우주복의 단열재로, 그리고 LNG 저장 및 고에너지 배관과 같은 산업용 단열재로 사용된다.

에어로젤은 정유소, 석유화학 공장, 지역 난방 시스템 등 다양한 에너지 시스템에서 에너지 효율을 향상시키는 데 기여한다.

에어로젤은 단열 재킷 및 보호복과 같은 소비재에도 사용되며, 가볍고 효과적인 단열 성능이 큰 장점이다.

에어로젤의 넓은 표면적 덕분에 필터링과 오염물 제거와 같은 환경 응용에도 적합하다.