Der Montmorillonit ist ein wasserhaltiges Silicatmineral mit geringer Härte. Er zählt nach seinem Aufbau zu den Schichtsilicaten. Gut ausgebildete Kristalle sind nur winzig klein und zeigen nadeligen Habitus. Meist überzieht sich das Mineral über andere Minerale und entwickelt dabei auch bizarre Formen. Beim Kristallisationsprozess können sich semipermeable Membranen bilden, über die Ionen mit der Lösung ausgetauscht werden. Gleichzeitig kann das Mineral Wasser aufnehmen, dabei bläht es sich auf. So wachsen die wurm- oder kugelartigen Gebilde. Auch nierige oder massige Aggregate kommen vor. Manche der gelblichen Aggregate – zum Beispiel in den Blasenhohlräumen des Tuffs – fluoreszieren unter langwelligem UV-Licht gelbbraun. Beim Erhitzen im Reagenzglas wird Wasser abgegeben.

Der französische Naturforscher Lubin Mauduyt (1782–1870) beschrieb das Mineral 1847 und benannte es nach der Typlokalität, der französischen Gemeinde Montmorillon im Département Vienne.

Der Montmorillonit entsteht hydrothermal in wässrigen Lösungen vulkanischer Gesteine. Es ist gerne mit anderen Schichtsilicaten wie Apophyllit, Gyrolith oder Okenit und auch mit Zeolithen wie Chabasit, Natrolith oder Phillipsit vergesellschaftet. Begleitminerale können auch Amphibole und Pyroxene, sowie Calcit, Gips oder Quarz sein. Das Mineral ist recht häufig, bekannte Fundstellen befinden sich zum Beispiel am Vogelsberg in Hessen, in der Vulkaneifel oder am Kaiserstuhl in Baden-Württemberg. Auch im Steinbruch Zeilberg in Bayern oder am Teichelberg bei Pechbrunn in der Oberpfalz wird das Mineral gefunden. Aufgrund der hohen Aufnahmefähigkeit für Wasser wird der Montmorillonit überall dort eingesetzt, wo man Wasser binden möchte, zum Beispiel bei Erdölbohrungen, als Wasserspeicher in der Landwirtschaft oder sogar in Mitteln gegen Durchfall.