Wytrzymałość włókna szklanego na rozciąganie jest wielokrotnie wyższa niż szkła luzem, ale badania wykazały, że struktura włókna szklanego jest taka sama jak szkła. Hipotezy dotyczące struktury szkła do tej pory mogą odzwierciedlać stan faktyczny to"hipoteza struktury mikrokrystalicznej" oraz"hipoteza struktury sieci".
Hipoteza struktury mikrokrystalicznej zakłada, że szkło składa się z bloków kwasu krzemowego lub"mikrokryształów" dwutlenku krzemu i"krystality" są wypełnione przechłodzonym roztworem bloków kwasu krzemowego.
Hipoteza struktury sieci zakłada, że szkło jest nieregularną trójwymiarową siecią czworościanów, trójścianów tlenku glinu lub trójścianów borowo-tlenowych krzemionki, a przerwy między sieciami wypełnione są kationami, takimi jak Na, K, Ca, Mg itp. trójwymiarowa struktura sieciowa czworościanu krzemionkowego jest podstawą do określenia właściwości szkła, a kationy wypełnione, takie jak Na i Ca, nazywane są modyfikatorami sieci.
Duża ilość danych świadczy o tym, że struktura szkła jest w przybliżeniu uporządkowana. Powodem jest to, że w strukturze szkła występuje pewna liczba i wielkość regularnie rozmieszczonych obszarów. Zasada ta jest spowodowana przez pewną liczbę wielościanów podążających za regularnym układem podobnych struktur krystalicznych. Jednak uporządkowane regiony nie są ściśle okresowe, jak struktura krystaliczna. Nie są one jednolite na poziomie mikroskopowym, ale są jednolite na poziomie makroskopowym, odzwierciedlając izotropowe właściwości szkła.