Οι φυσικές ιδιότητες του πυριτίου ποικίλλουν σημαντικά στη φυσική του μορφή σε σύγκριση με τη στιγμή που έχει εξευγενιστεί ή ως μέρος μιας σύνθετης δομής. Είναι επίσημα ταξινομημένο ως μεταλλοειδές, πράγμα που σημαίνει ότι έχει φυσικές ιδιότητες τόσο των μεταλλικών αγωγών όσο και των μη μεταλλικών μονωτών. Στην ακατέργαστη μορφή του, το πυρίτιο βρίσκεται σε συγκέντρωση περίπου 25% στην άμμο και εξευγενίζεται για κοινές χρήσεις στην κατασκευή γυάλινων μαγειρικών σκευών που συγκρατούν καλά τη θερμότητα, σε διακοσμητικά γυάλινα προϊόντα πολλών ποικιλιών και ως συστατικό στο σκυρόδεμα. Οι ενώσεις πυριτίου έχουν μια σειρά βιομηχανικών χρήσεων λόγω της αντοχής τους και της ικανότητάς τους να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας τις ιδιότητες του πυριτίου χρήσιμες για προϊόντα όπως λειαντικά καρβιδίου, πυριτικά σμάλτα και παρεμβύσματα και σφραγιστικά σιλικόνης.
Όταν εξευγενίζεται ως πυρίτιο ποιότητας ημιαγωγών (SGS), το πυρίτιο είναι τουλάχιστον 99.9999% καθαρό, γεγονός που το καθιστά συνολικό μονωτικό. Στη συνέχεια, το SGS εμποτίζεται ή εμφυτεύεται με ελάχιστα επίπεδα ατόμων βορίου ή φωσφόρου σε επίπεδο περίπου ενός ατόμου από το καθένα ανά ένα δισεκατομμύριο άτομα πυριτίου. Αυτό αλλάζει τις ιδιότητες του πυριτίου από μονωτική σε ημιαγώγιμη φύση, έτσι ώστε να είναι χρήσιμο στην κατασκευή μικροτσίπ.
Οι χημικές ιδιότητες του πυριτίου περιλαμβάνουν την ικανότητά του να συνδυάζεται εύκολα με το οξυγόνο και να σχηματίζεται εύκολα είτε σε άμορφες είτε σε κρυσταλλικές δομές σε θερμοκρασία δωματίου. Το πολύ υψηλό σημείο τήξεως των 2,570° Fahrenheit (1,410° Κελσίου) καθιστά τις ενώσεις του υλικού χρήσιμες σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών διεργασιών. Επίσης, κραματοποιείται εύκολα με μέταλλα, όπως χάλυβα, ορείχαλκο και αλουμίνιο για εξαρτήματα αυτοκινήτων, γεγονός που τα καθιστά ισχυρότερα και πιο ανθεκτικά. Οι μηχανικές ιδιότητες του πυριτίου το καθιστούν επίσης ένα από τα πιο κοινά στοιχεία που χρησιμοποιούνται στο εμπόριο οικοδομών για τα πάντα, από καλαφατίσματα μέχρι τούβλα και κεραμικές ενώσεις.
Παρά τη φήμη του ως σταθερού στοιχείου, οι ιδιότητες του πυριτίου σε συνδυασμό με το νιτρικό κάλιο έχουν χρησιμοποιηθεί και για την κατασκευή εκρηκτικών. Έρευνα από το 2011 έχει αποδείξει την εκρηκτική του φύση ως χημική ουσία σε συνδυασμό με νιτρικό γαδολίνιο, που ισοδυναμεί με την εκρηκτική απόδοση της συνηθισμένης πυρίτιδας. Οι εφαρμογές για την ανακάλυψη μπορεί να περιλαμβάνουν την ανάπτυξη μικροτσίπ με ευαίσθητα δεδομένα ή δομές που μπορούν να καταστραφούν από ένα απομακρυσμένο σήμα όταν πέσουν σε λάθος χέρια.
Το διοξείδιο του πυριτίου, ή SiO2, είναι πλέον γνωστό ότι είναι το πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της γης μετά το οξυγόνο, που αποτελεί περίπου το 28% της μάζας του φλοιού. Πάνω από 1,000,000 μετρικοί τόνοι πυριτίου υποβλήθηκαν σε επεξεργασία σε χρήσιμες μορφές από το 1999, με σχεδόν το ήμισυ αυτής της παραγωγής στους 400,000 μετρικούς τόνους να προέρχεται από την Κίνα. Πηγές για το υλικό είναι η συνηθισμένη άμμος, ο χαλαζίας και άλλα κρυσταλλικά ορυκτά όπως ο αμέθυστος. Υπάρχει επίσης σε σημαντικές ποσότητες σε ημιπολύτιμους λίθους όπως αχάτη, ίασπις και οπάλιο.
Η ανακάλυψη του πυριτίου και των ιδιοτήτων του έλαβε χώρα μεταξύ 1789 και 1854 από την εργασία ερευνητών από πολλά έθνη, ξεκινώντας με τον Γάλλο χημικό γνωστό ως Πατέρας της Χημείας σήμερα, Antoine Lavoisier, που πρότεινε πρώτος ότι ο χαλαζίας ήταν ένα οξείδιο ενός αγνώστου στοιχείου. Κατά τη διάρκεια του 1800, αρκετοί χημικοί απομόνωσαν δείγματα πυριτίου, όπως ο Άγγλος Humphry Davy το 1808, οι Γάλλοι χημικοί Joseph Gay-Lusssac και Louis Thenard το 1811 και ο Σουηδός χημικός Jons Berzelius το 1824. Ο Σκωτσέζος χημικός ονόμασε επίσημα τον Thomas the Thomson πυρίτιο το 1831 και, το 1854, ο Γάλλος χημικός και ορυκτολόγος Henri De Ville παρήγαγε το πρώτο σχετικά καθαρό κρυσταλλικό πυρίτιο. Το στοιχείο τέθηκε σε εμπορική παραγωγή για καουτσούκ σιλικόνης και γράσα το 1943 και, μέχρι το 1958, κατασκευάστηκε το πρώτο ολοκληρωμένο κύκλωμα με ενσωματωμένα τρανζίστορ με υπόστρωμα σιλικόνης.