Da un punto di vista strutturale possiamo distinguere tra gli opali dei tipi completamente disordinati, collegati da passaggi continui ad altri tipi più ordinati, nei quali si può riconoscere ai raggi X una struttura certamente molto imperfetta ma simile, nelle sue linee essenziali a quella della tridimite (Carobbi, Cristallografia Chimicae Mineralogia Speciale, edizioni USES).
Si assegna generalmente all'opale la formula SiO2 nH2O per dire che non esiste un rapporto fisso tra SiO2 ed H2O , (infatti la presenza di acqua puo variare tra lo 0.5% e il 15%).Variano così, con la quantità di acqua, anche il suo peso specifico (tra 2 e 2.4) e la durezza (di solito compresa tra 5.5 e 6.5 nella scala di Mohs). Accanto ingrandimento di un opale. Da notare la differente ordinazione della struttura.

Nelle sue varietà più pure l'opale è icoloro, limpido e trasparente, ma più spesso è lattiginoso, da traslucido fino a completamente opaco; Talvolta la silice idrata di origine organogena forma imponenti depositi (la farina fossile prodotta da innumerevoli gusci di diatomee). Solo alcune varietà di opale vengono utilizzate come gemme dette opale nobile, che è lattiginoso con vivacissime iridescenze, che raggiungono le massime espressioni nell' opale arlecchino, e l'opale di fuoco (più trasparente di quello nobile). Il gioco di luci è dovuto alla presenza di una microstruttura di sferette di silice che producono una interferenza nelle onde luminose, come si può vedere nelle precedenti immagini. Qui sotto una serie di esempi di opale, i primi due provenienti dal Brasile e i secondi due dall'Australia.

Data la sua struttura in parte disordinata, l'opale non è del tutto stabile in natura e tende a trasformarsi in calcedonio o in quarzo microcristallino. L'opale nobile si può ritrovare a Czerwenitza (Ungheria), nel Messico , da dove si estrare anche la varietà dell'opale di fuoco, come pure in Australia, qualche opale meno prezioso si trova anche in Italia (Monte Amiata).
Oltre ad un uso come gemma, si possono usare le farine fossili come materiale edile per isolanti, nella fabbricazione della dinamite, e per la pulizia di alcuni metalli. Sotto altri esempi di opale di diverse colorazioni provenienti dall'Australia.