皂石是属于蒙皂石（smectite）类层状硅酸盐（phyllosilicate）矿物中的一种，属于2:1（TOT）型结构的硅酸盐矿物，每层由二片硅氧四面体夹一片镁氧八面体构成。四面体的顶端氧指向结构层中央与八面体共用，由此将三片联结在一起。自然界中的皂石八面体中心元素主要是镁，部分含有铁，但是在合成皂石的过程中，加入其它二价金属元素也会进入八面体骨架结构中，因而形成不同类型的皂石，如锌、钴、镍皂石等。硅氧四面体中部分Si常被Al置换，破坏了电荷平衡，产生电负性。层结构上由此异价同晶置换而带上永久负电荷，被称为层电荷，层电荷由层间阳离子补偿从而达到电荷平衡。
三八面体的镁皂石（magnesium saponite）资源非常稀少，而且天然的皂石中杂质含量高，提纯困难，在很大程度上限制了其在各行业的应用。但是可以通过人工合成方法得到纯度高、化学性能稳定以及不同结构的皂石。[2]
皂石是一种2∶1型三八面体结构的层状硅酸盐矿物。它的结构单元层是由两层Si-O四面体片夹一层Mg-O(OH)八面体片构成。其四面体片中存在Al3+→Si4+的置换，导致皂石片层带有多余的负电荷，因此，其层间往往存在一定量的可交换阳离子（如Na+、Ca2+等）以平衡皂石结构层所带的负电荷。皂石除了具有粒径小、比表面积大、层间离子可交换等粘土矿物所共有的特性外，还具有高表面酸性、高热稳定性和强胶体性能，在化工、纺织、环境、医药等行业应用非常广泛。与丰富的膨润土资源相比，我国能被开发利用的皂石矿物资源非常少，且天然产出的皂石杂质含量较高，难以提纯，在一定程度上影响了它在工业中的应用。因此，皂石的人工合成一直受到国内外学者的极大关注。水热合成法因其装置相对简单，实验条件容易控制，并且可以简单模拟自然界矿物形成过程，因而比较适合用于皂石合成研究。而与均相水热法相比，异相水热反应可以提供一个骨架离子的适度过饱和环境，新相成核所需逾越的能垒较低，因而更有利于矿物成核和晶体生长。另一方面，氧化镁具有良好的反应活性，常用作反应起始物进行实验矿物学研究。[3]
水热合成法装置相对简单，实验条件容易控制，且可以简单模拟自然界矿物形成过程，在皂石合成研究中备受关注。
皂石的水热合成通常在压力5~17 MPa、温度423 K~723 K下进行，合成时间从几个小时到几天不等。Vogels R等用原料SiO2、Mg（NO3）2、 Mg（OH）2、NH4OH、 NH4F通过热法合成皂石，在200 ℃，16h内NH4+-Saponite被快速合成，较高的NH4+/Al3+比和元素氟的加入有利于皂石合成。 Kawi S等通过调节Mg/Ni比合成一系列皂石，得到的XRD谱图与镁皂石的谱图类似，因此这一系列皂石具有相同的晶形结构，表明元素镍已经进入皂石的八面体骨架中。