היחידה המבנית הבסיסית של מוצרי ג'ל סיליקה אורגניים מורכבת מקישורי שרשרת סיליקון-חמצן, ושרשראות הצד מחוברות לקבוצות אורגניות שונות אחרות באמצעות אטומי סיליקון. לכן, המבנה של מוצרי סיליקון אורגניים מכיל הן "קבוצות אורגניות" ו "מבנים אנאורגניים". הרכב מיוחד זה ומבנה מולקולרי מאפשרים לו לשלב את המאפיינים של חומרים אורגניים ואת הפונקציות של חומרים אנאורגניים. בהשוואה לחומרים פולימריים אחרים, הביצועים הבולטים ביותר של ג'ל סיליקון אורגני הם:
1. מאפייני עמידות בטמפרטורה
מוצרי סיליקון מבוססים על קשר סיליקון-חמצן (Si-O) כמבנה השרשרת הראשי. אנרגיית האג"ח של אג"ח C-C היא 82.6 קק"ל/מול. אנרגיית הקשר של קשר Si-O היא 121 קק"ל בסיליקון / מול, כך שהיציבות התרמית של מוצרי סיליקון אורגניים גבוהה, והקשרים הכימיים של מולקולות לא ישברו או יתפרקו בטמפרטורה גבוהה (או חשיפה לקרינה). סיליקון אינו רק עמיד לטמפרטורה גבוהה, אלא גם עמיד בפני טמפרטורה נמוכה, וניתן להשתמש בו בטווח טמפרטורות רחב. בין אם זה תכונות כימיות או תכונות מכניות פיזיות, השינוי עם הטמפרטורה הוא קטן מאוד.
2. עמידות במזג האוויר
השרשרת העיקרית של מוצרי סיליקון אורגניים היא -Si-O-, אין קשר כפול, ולכן לא קל להתפרק על ידי אור אולטרה סגול ואוזון. לסיליקון יש יציבות תרמית טובה יותר, עמידות לקרינה ועמידות במזג אוויר מאשר חומרים פולימריים אחרים. תוחלת החיים של סיליקון בסביבה טבעית יכולה להגיע לכמה עשורים.
3. ביצועי בידוד חשמלי
מוצרי סיליקון יש תכונות בידוד חשמלי טובות. האובדן הדיאלקטרי שלהם, עמידות במתח, עמידות בפני קשת, עמידות בפני קורונה, התנגדות לנפח והתנגדות פני השטח הם מהטובים ביותר בחומרי בידוד, ומאפייניהם החשמליים מושפעים מטמפרטורה ותדירות. ההשפעה קטנה מאוד. לכן, הם סוג של חומרים מבודד חשמלי יציב, אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות האלקטרוניקה והחשמל. בנוסף להתנגדות חום מעולה, סיליקון יש גם דוחה מים מעולה, המהווה ערובה לאמינות גבוהה של ציוד חשמלי המשמש בתנאים רטובים.
4. אינרציה פיזיולוגית
תרכובות פוליסילוקסן הן אחת התרכובות הכי לא פעילות הידועות. הם עמידים מאוד בפני הזדקנות ביולוגית, אין להם תגובת דחייה עם גופם של בעלי חיים, ויש להם תכונות נוגדות קרישה טובות.
5. מתח פני שטח נמוך ואנרגיית שטח נמוכה
השרשרת העיקרית של organosilicon הוא גמיש מאוד, ואת הכוח הבין-מולקולרי שלה הוא הרבה יותר חלש מזה של פחמימנים. לכן, יש לו צמיגות נמוכה יותר מאשר פחמימנים באותו משקל מולקולרי, מתח פני השטח חלש, אנרגיית פני השטח נמוכה, ויכולת יצירת סרט חזקה. מתח פני השטח הנמוך הזה ואנרגיית פני השטח הנמוכה הם הסיבות העיקריות ליישומים השונים שלה: הידרופוביה, השמצה, יציבות קצף, אנטי דבק, שימון, זיגוג ומאפיינים מצוינים אחרים.