La principal diferencia entre el cristal de cuarzo y el vidrio es que el vidrio no tiene una estructura cristalina. El vidrio también está hecho con aditivos que el cristal de cuarzo no contiene.
El cristal de cuarzo puro no consiste más que en una red de silicio y oxígeno. Cada átomo de silicio está unido a cuatro átomos de oxígeno, y cada átomo de oxígeno está unido a dos átomos de silicio, lo que lo convierte en dióxido de silicio. El vidrio también consiste en gran parte en dióxido de silicio, pero las moléculas en el vidrio no están dispuestas en una estructura cristalina. La mayoría de los vidrios comerciales son solo 75 por ciento de dióxido de silicio; el resto consiste en aditivos como óxido de sodio y óxido de calcio en forma de cal. El plomo también es un aditivo común para ciertos tipos de vidrio.
La luz visible es casi completamente permeable al vidrio transparente, y un panel plano de vidrio no afecta sus propiedades. El cristal de cuarzo es permeable a la luz visible pero lo polariza. Las caras del cristal a través del cual pasa afectan a esta polarización.
El cristal de cuarzo también tiene una aplicación útil, llamada piezoelectricidad, que el vidrio no tiene. La piezoelectricidad es la generación de potencial eléctrico a través de tensiones mecánicas, y lo contrario también es cierto. Esta relación se utiliza para vibrar el cuarzo para mantener el tiempo preciso en relojes y relojes de computadora.