Leirmineralene klassifiseres etter deres krystallografi. Strukturen varierer med typer av enten oktaederlag eller tetraederlag, som er bundet sammen elektrostatisk. Mellom lagene ligger ofte store ioner som f.eks. kalium som også bidrar til å binde lagene sammen. Strukturen kan i tillegg bestå av hydroksyloktaedre. Den krystallografiske sammensetningen analyseres ved XRD som bestemmer tykkelsen på hvert lag; vanligvis 7Å, 10Å eller 14Å.