水在地下的分布非常廣泛，一些水甚至參與了礦物的形成過程，成為了礦物密不可分的一部分。這些水雖然都在礦物裡面，但是存在形式卻各有不同，正是這些不同，很大的影響了黏土礦物的性質。
黏土礦物中的水按存在形態可分為5種類型：
1、結構水
又稱化合水，以（OH）形態存在於膠體結構中，具有固定的配位位置和含量比。
結構水並不是真正的水分子，而是以OH-和H3O+的形式參與組成晶體結構，並具有固定的配位位置和確定的含量比。結構水只有在高溫（500-900℃或更高）下，才能被脫去，且常導致晶格的破壞。
2、吸附水
又稱束縛水，由於分子間引力和靜電力作用，具有極性的水分子被吸附到黏土礦物表面上，在黏土礦物表面形成一層水化膜，並隨礦物顆粒一起運動。
吸附水又分為薄膜水、毛細管水、強結合水和弱結合水。強結合水也稱為吸附結合水，它與黏土礦物薄膜的活性中心直接水合，具有較高的黏滯性和塑性抗剪強度；弱結合水是高度水化的陽離子擴散層內的滲透吸附水。
吸附水在黏土礦物中的含量是不定的，隨環境的溫度和溼度等條件而變。常壓下當溫度達到110℃時，吸附水基本全部失去，吸附水失去後對黏土礦物的結構無影響。
3、層間水
包含在黏土礦物晶體層間內的水。
層間水參與組成礦物的晶格，但含量可在相當大的範圍內變動，層間水的含量一方面與吸附的陽離子的種類有關，如蒙脫石，當層間陽離子為Na+時常形成一個水分子層，若為Ca2+時則常形成兩個水分子層。另一方面，層間水的含量還隨外界溫度、溼度的變化而變，常溫下，當溫度達到110℃時即大量逸散，但在潮溼的環境中又可重新吸收水分，層間水的失去並不導致礦物結構單元層的破壞，卻使單元層的厚度減小，從而引起晶胞參數的減小。
4、沸石水
如存在於海泡石和坡縷石結構通道中的水。
沸石水在晶格中據確定的配位位置，其含量有一個最高的上限值，隨著溫度、溼度的變化，其含量在一定範圍內變化，但不引起晶格的破壞。
5、結晶水
如存在於海泡石和坡縷石中以中性水分子的形式作為八面體中陽離子的配位體的一部分，故又稱為配位水。
結晶水參與組成礦物晶格，有固定的配位位置和確定的含量比，一般需要較高的溫度（200-500℃或更高）才能脫去。結晶水被脫去後，礦物原有的晶格往往被破壞。