气凝胶英文名为“aerogel”。“aero”意为飞行的，“gel”为凝胶，组合起来便是可以飞行的凝胶。单从名字就可以看出，气凝胶有多轻。这些年来，科学家们不断制备出更加先进的气凝胶，一次又一次刷新着“世界上最轻的固体”的纪录。在目前报道的气凝胶中，密度最低的可以达到0.00016g/cm3，远低于空气的密度，抽真空后甚至可以在空中飘起来。

气凝胶结构中超高的空气占比，使它具有高比表面积和高孔隙率。据了解，气凝胶的比表面积可高达1000㎡/g。也就是说，1块乒乓球大小的气凝胶，其表面积同一个足球场相当。同时80%~99.8%的孔隙率也代表着在体积为1m3的气凝胶中，纳米孔所占体积大于0.8m3。这使得气凝胶具有优异的吸附性能。其吸附量远大于普通海绵的吸附量，堪称“终极海绵”。

材料学家们通过调控气凝胶骨架的化学状态，使它在吸附时具有一定的选择性。比如，氧化硅气凝胶对于常见的有害气体甲苯等的吸附量是活性炭和硅胶的2倍以上，可用于清除室内有害气体；炭气凝胶的吸油量可以达到自身重量的40~160倍，是处理海上石油污染的理想材料。

气凝胶凭借其结构特点，具有出色的隔热性能。其纳米骨架结构分散了固体传热的途径，较小的纳米孔又阻碍了气体分子进行热量传递。因此，当热量经过气凝胶时，就像人走在蜿蜒崎岖的小路上，热量传递速度极其缓慢。隔热性能一直是各行各业关注的焦点之一。以工业上常用的气凝胶绝热毡为例，与传统保温材料相比，二氧化硅气凝胶绝热毡的保温性能是传统材料的2~8倍。

此外，气凝胶还具有无与伦比的催化特性。其特定的表面结构使得活性组分可以非常均匀地分散于载体中。同时，气凝胶良好的热稳定性，可以有效减少副反应发生。因此，气凝胶常被用作催化剂或者催化剂载体。初期，气凝胶催化剂主要用于一些有工业应用背景的有机反应，如乙酸转化为丙酮、丙酸转化为二乙基丙酮等。近年来，气凝胶催化剂的应用更加广泛。比如，石墨烯基气凝胶凭借着优良的电化学活性和催化特性，在燃料电池、染料敏化太阳能电池、微生物电解池和电化学传感器等领域具有广泛的应用前景。