超低膨脹鋰鋁硅透明微晶玻璃的主晶相是β-石英固溶體.β-石英固溶體可認為是由β-鋰霞石(Li2O·Al2O3·2SiO2)與β-石英形成的連續固溶體，許多其他離子可以通過取代進入固溶體結構，已知的有Al+3、P5+、Al3+、Be2+、Zn2+可以取代Si4+而進入晶體網絡。而Li+、Mg2+、Zn2+、Al3+可以填充在假八面體空隙中保持結構的電中性。仿照β-鋰霞石的分子式，β-石英固溶體的組成可寫作。
Li2(1+x+y-u-v)-3wMguZnvAlwO·Al2O3·nSi1-x-y-2zBexZnyAlzPzO2
其中，n為2～14.在實用的鋰鋁硅微晶玻璃組成中，n為6～8.因為只有在這個組成范圍內的玻璃在液相線上的黏度才能適應各種成形要求。
β-石英在其溫度溫度區間（573~867℃）內的熱膨脹系數為-5×10-7/℃，β-鋰霞石在0~1000℃內的平均熱膨脹系數為-64×10-7/℃，β-石英固溶體的熱膨脹系數介于兩者之間，也為負值。所以，β-石英固溶體為主晶相的超低膨脹鋰鋁硅透明微晶玻璃的熱膨脹系數很低，為±4×10-7/℃，若控制好玻璃組成和熱處理制度，可以得到熱膨脹系數為±0.5×10-7/℃的零膨脹微晶玻璃。由于超低膨脹鋰鋁硅透明微晶玻璃的晶化程度比較低，只有30%~50%，β-石英固溶體晶粒較小（30~60nm），遠小于可見光波長，所以在可見光范圍內是透明的，其透光率可達80%以上。
鋰鋁硅透明微晶玻璃的組成與不透明微晶玻璃的最大區別在于其采用TiO2和ZrO2復合晶核劑，TiO2+ZrO2≥4.5%，其中ZrO2≥2.0%。透明微晶玻璃的核化溫度約750℃，晶化溫度不超過900℃。
研究發現，β-石英固溶體在一定的溫度區間內才是穩定的。當溫度繼續升高到某一溫度并保持一段時間以后，β-石英固溶體會轉變成穩定的β-鋰鋁石固溶體并可能分解放出其它的穩定晶相，玻璃由透明轉變為不透明。開始形成溫度的高低、結晶速度的快慢、開始轉變成β-鋰鋁石固溶體溫度低、結晶速度的快慢、開始轉變成β-鋰輝石固溶體溫度的高低、轉變速度的快慢以及可能分解出的其它晶相的種類都是由原始玻璃的組成所決定的。因此，鋰鋁硅透明微晶玻璃的長期使用溫度低于不透明微晶玻璃，最高為700℃。另外，雖然透明微晶玻璃的熱膨脹系數極小，幾乎為零，但由于其晶化程度較低，β-石英固溶體與殘余玻璃相之間的熱膨脹系數相差較大，其熱穩定性也不如不透明微晶玻璃，耐熱沖擊約700℃。
超低膨脹鋰鋁硅透明微晶玻璃主要用于制造大型反射式天文望遠鏡的鏡片，反射鏡鏡坯直徑大11m，用離心澆注，透鏡鏡坯直徑大1.33m，中心厚度大189mm，透光率達29%。鋰鋁硅透明微晶玻璃坯還被用作顯微關刻機分檔器的標線片和晶片座，可以使光刻分辨率達到70nm，用于數碼投影機、DVD機、VCD機的反射鏡和光學玻璃纖維接頭，還常用于激光陀螺儀、氣體激光器、壁爐面板、炊具、餐具等，并且由于優良的耐熱沖擊性能和耐火性能，還是一種良好的防火玻璃。
