1823年，Berzelius首次从氟硅酸钾中分离出元素硅，研究了它的特性，并命名为“Silicum”（来自拉丁文Silex，石英）[7]。

硅在地壳中的含量仅次于氧，是地球上丰度居第二位的化学元素。在自然界中，由于硅与氧有高度亲和力，因此不存在游离的元素硅，多以SiO₂或硅酸盐化合物的形式存在。

硅是深灰色而且具有金属光泽的元素，元素符号是Si。硅的原子量为28.086，原子序数为14，为ⅣA族元素，因此它与碳、锗、锡和铅的化学性质类似。硅的价电子层结构为3s²3p²。硅在所有的化合物中，基本上都是四价。在常温下，硅在化学上有一定的惰性，部分原因是由于它在空气中形成极薄的氧化膜保护层，对大多数的酸有抗腐蚀能力，易溶于浓和热的碱液，生成硅酸盐和氢气[8]。

元素硅有两种同素异构体：一种为黑褐色无定形粉末；另一种为理化性质稳定的晶体。硅有三种稳定同位素：²⁸Si与²⁹Si及³⁰Si；有两种放射性同位素，即：³¹Si、³²Si。³¹Si的半衰期极短，仅为2.6h，而³²Si生产工艺较复杂，³²Si最后蜕变为³²P，使用起来不甚方便[7]。

在周期表的ⅣA族中，硅与碳是相邻的两个元素，化学性质上有一些相似；但在生命科学中，硅与碳的区别比较重要[7，8]：

（1）硅的正电性比碳大，与硅结合的氢和与碳结合的氢不同，它具有氢化反应性（hydridereactivity）。

（2）Si—O键比C—O键稳定，因此前者有离子键和共价键两种形式的结合。由于Si—O键的能量高，在热动力学上，使SiO₂及一系列含氧的硅化合物，如天然的和合成的多种硅酸盐结构很容易形成。同样理由，溶解度很低的硅酸也容易聚合。

（3）硅化合物包括无机和有机两类，后者具有特征的Si—C键，但这类化合物在自然界中并不存在，易于人工合成。到目前为止，生物系统中只发现有Si—O键，不存在有机硅的代谢。

（4）与碳不同，硅在它的次外价电子层上有d轨道，它们处于有利成键的能级上，使硅具有形成五配位和六配位化合物的可能性。容易形成有较低活化能的五配位硅的这种过渡状态，在温和条件下容易发生反应，而这对碳是不可能的，如具有Si—H、Si—N和Si—O基团的化合物遇水易水解。

（5）硅与硅自身或其它元素不形成双键。和C—C比较，Si—Si较大的原子间距离可能阻止发生sp²杂化时在硅原子上的p轨道间的有的效重迭。这样就不可能存在几类典型的有机物（例如芳烃类、杂环化合物、烯烃、快烃、羰基和硫羰基化合物和亚胺）的硅的类似物，以及以这些物质为中间体的广泛合成反应领域。虽然含Si—Si键的化合物在多样性和广泛性上不如含C—C键的化合物，但硅确实与碳、氧形成化学上和热动力学上都很稳定的键，这就使有机硅和有机硅氧烷化合物和多聚物成为一个迅速发展的化学领域。

（6）碳很容易成键，硅的成键能力就差得多。最长的硅链只包括12个硅原子。

（7）硅与碳不同的是能形成六配位络阴离子，例如SiF₆^2-。