Известны аэрогели на основе аморфных оксидов: диоксида кремния SiO₂, оксида алюминия Al₂O₃, оксидов Cr, Sn, W, Fe, Li, Na, Ca, Mg, Ba, Sb, Te, Ni, Ge, Zn,Mn и других элементов. Получены также аэрогели на основе углеродных нанотрубок.

Аэрогель на основе SiO₂ представляет собой разветвленный трехмерный кластер, напоминающий древовидную сеть из наночастиц размером около 4 нм. Пространство между кластерами заполнено воздухом. Так как характерный размер таких пустот (∼100 нм) в десятки раз превышает размер кластеров, то материал получается очень легким. Аэрогели на основе SiO₂ обычно получают взаимодействием тетраэтилортосиликата Si(OCH₂CH₃)₄ с водой, которую удаляют из полученного геля этанолом. Далее гель нагревают в автоклаве до сверхкритических температур и давлений и удаляют превратившийся в пар этанол.

Аэрогели на основе Al₂O₃, представляющие собой спектрально чистый гидратированный аморфный оксигидроксид алюминия AlOOH (Al₂O₃·H₂O), получают селективным окислением галлий-алюминиевых или свинцово-алюминиевых расплавов. Этим же способом получают аморфные высокодисперсные оксиды других металлов.

Углеродные аэрогели состоят из наночастиц, ковалентно связанных друг с другом. Они электропроводны и, благодаря большой площади внутренней поверхности (до 800 м² · г^-1), применяются в производстве суперконденсаторов.

Уникальными свойствами аэрогелей являются низкая плотность (от 0,002 до 0,25 г · см^-3), высокоразвитая удельная поверхность, малая подверженность старению и высокие сорбционные свойства (эффективно поглощают NO, NO₂, СО, СO₂, непредельные углеводороды). Аэрогели разного состава используются как тепло- и электроизоляционные материалы, нанодисперсные добавки в гибридных органо-неорганических композиционных материалах, носители катализаторов и сорбентов, наноразмерные фильтры.