超低膨胀锂铝硅透明微晶玻璃的主晶相是β-石英固溶体.β-石英固溶体可认为是由β-锂霞石(Li2O·Al2O3·2SiO2)与β-石英形成的连续固溶体，许多其他离子可以通过取代进入固溶体结构，已知的有Al+3、P5+、Al3+、Be2+、Zn2+可以取代Si4+而进入晶体网络。而Li+、Mg2+、Zn2+、Al3+可以填充在假八面体空隙中保持结构的电中性。仿照β-锂霞石的分子式，β-石英固溶体的组成可写作。
Li2(1+x+y-u-v)-3wMguZnvAlwO·Al2O3·nSi1-x-y-2zBexZnyAlzPzO2
其中，n为2～14.在实用的锂铝硅微晶玻璃组成中，n为6～8.因为只有在这个组成范围内的玻璃在液相线上的黏度才能适应各种成形要求。
β-石英在其温度温度区间（573~867℃）内的热膨胀系数为-5×10-7/℃，β-锂霞石在0~1000℃内的平均热膨胀系数为-64×10-7/℃，β-石英固溶体的热膨胀系数介于两者之间，也为负值。所以，β-石英固溶体为主晶相的超低膨胀锂铝硅透明微晶玻璃的热膨胀系数很低，为±4×10-7/℃，若控制好玻璃组成和热处理制度，可以得到热膨胀系数为±0.5×10-7/℃的零膨胀微晶玻璃。由于超低膨胀锂铝硅透明微晶玻璃的晶化程度比较低，只有30%~50%，β-石英固溶体晶粒较小（30~60nm），远小于可见光波长，所以在可见光范围内是透明的，其透光率可达80%以上。
锂铝硅透明微晶玻璃的组成与不透明微晶玻璃的最大区别在于其采用TiO2和ZrO2复合晶核剂，TiO2+ZrO2≥4.5%，其中ZrO2≥2.0%。透明微晶玻璃的核化温度约750℃，晶化温度不超过900℃。
研究发现，β-石英固溶体在一定的温度区间内才是稳定的。当温度继续升高到某一温度并保持一段时间以后，β-石英固溶体会转变成稳定的β-锂铝石固溶体并可能分解放出其它的稳定晶相，玻璃由透明转变为不透明。开始形成温度的高低、结晶速度的快慢、开始转变成β-锂铝石固溶体温度低、结晶速度的快慢、开始转变成β-锂辉石固溶体温度的高低、转变速度的快慢以及可能分解出的其它晶相的种类都是由原始玻璃的组成所决定的。因此，锂铝硅透明微晶玻璃的长期使用温度低于不透明微晶玻璃，最高为700℃。另外，虽然透明微晶玻璃的热膨胀系数极小，几乎为零，但由于其晶化程度较低，β-石英固溶体与残余玻璃相之间的热膨胀系数相差较大，其热稳定性也不如不透明微晶玻璃，耐热冲击约700℃。
超低膨胀锂铝硅透明微晶玻璃主要用于制造大型反射式天文望远镜的镜片，反射镜镜坯直径大11m，用离心浇注，透镜镜坯直径大1.33m，中心厚度大189mm，透光率达29%。锂铝硅透明微晶玻璃坯还被用作显微关刻机分档器的标线片和晶片座，可以使光刻分辨率达到70nm，用于数码投影机、DVD机、VCD机的反射镜和光学玻璃纤维接头，还常用于激光陀螺仪、气体激光器、壁炉面板、炊具、餐具等，并且由于优良的耐热冲击性能和耐火性能，还是一种良好的防火玻璃。
