氣凝膠的納米級微孔洞抑制了氣體分子對熱傳導的貢獻，導熱系數(shù)可低于0.016W/(m·K)。通過摻雜的手段，還可進一步降低硅氣凝膠的輻射熱傳導，常溫常壓下?lián)教細饽�膠的熱導率可低達0.013W/(m·K)，是目前導熱系數(shù)最低的固態(tài)材料。

氣凝膠很早就作為最輕的固體材料入選吉尼斯世界紀錄。近年來，這一紀錄還在被不斷刷新。2015年，東華大學俞建勇院士、丁彬教授帶領的納米纖維研究團隊，利用普通纖維膜材料開發(fā)出了一種超輕、超彈的纖維氣凝膠，經(jīng)中國計量認證結果顯示，這種纖維氣凝膠的固態(tài)材料密度僅為0.12毫克/立方厘米，大約為空氣密度的1/10。

氣凝膠的孔徑一般集中在50nm左右，最小的孔徑甚至可小于1nm。纖細的納米級結構，使氣凝膠材料的熱導率極低，并具有極大的比表面積。

氣凝膠的孔洞率可高達99.9%，表面的無數(shù)小孔使其成為了在水中吸附污染物的理想材料。而且，由于具有特別大的比表而積。氣凝膠在作為新型催化劑或催化劑的載體方面，亦有著廣闊的應用前景。

因為氣凝膠內(nèi)空氣的占比率極高，所以其具有極低的折射率——可達到1.0003，非常接近空氣的折射率(1.0)。這項特性已被科學家應用在光學材料上。

氣凝膠具有極低的損耗角正切，其損耗角正切值小于10-4，因此其透波性非常好，是一種良好的透波材料。

氣凝膠的楊氏模量小于106N/m²，比相應非孔性玻璃態(tài)材料低4個數(shù)量級。

人類第一次從彗星收集到樣本，就是使用了“氣凝膠手套”。這份珍貴的材料于2006年1月15日返回地球，該樣品來自2號彗星，目前，科學家們正在分析、了解這一原始冰體的化學組成。

三名由堪薩斯州立大學和布法羅大學、紐約州立大學（均為美國）和哈爾濱工業(yè)大學（中國）的研究人員于2016 年 2 月來自不同大學的材料工程師開發(fā)的3D打印石墨烯氣凝膠，已被吉尼斯世界紀錄評為“密度最小的3D打印結構”，其密度僅為 0.5 mg/cm³。