Se le da el nombre de coloide a los sistemas consistentes en una mezcla de sustancias que se encuentran en dos o más fases. Una de las fases se dice que es continua, pues ocupa todo el espacio; la otra se encuentra dispersada en forma de partículas diminutas dentro de la fase continua y por eso se llama fase dispersa. Tanto la fase continua como la dispersa pueden ser líquidas, sólidas o gaseosas. Cuando la fase continua es sólida y la fase dispersa es líquida, el sistema se denomina gel. Un ejemplo es la gelatina comestible. Y cuando la fase continua es sólida y la dispersa es gaseosa, el sistema se llama aerogel.
Lógicamente, los aerogeles tienen muy baja densidad, ya que son materiales altamente porosos: Se pueden crear aerogeles de densidad extraordinariamente baja haciendo mínimo el contenido sólido y maximizando el gaseoso. Hay aerogeles con un 99,98% de aire mil veces menos densos que el vidrio. Y sin embargo, paradójicamente, tienen una resistencia a la compresión extraordinariamente alta.
El aerogel de sílice es el tipo de aerogel más común en aplicaciones técnicas. Su red de tetraedros SiO42– constituye del orden de solo el 3% del volumen; el resto son poros llenos de aire.
Por contener tanto gas en su interior, y dado que los gases son malos conductores del calor, los aerogeles son excelentes aislantes térmicos. Además, dentro de ellos tampoco se puede transferir el calor por convección, ya que la microestructura evita la circulación del gas. El único modo de que los aerogeles transfieran calor de manera más o menos efectiva es por radiación, ya que los rayos infrarrojos pueden atravesar estos materiales. Los aerogeles de sílice son especialmente aislantes porque además de estas razones generales, el dióxido de silicio es de por sí un mal conductor térmico.
Lógicamente, también aislan del frío:
