استحکام کششی فیبر شیشه ای بارها بیشتر از شیشه فله است، اما مطالعات نشان داده است که ساختار فیبر شیشه ای همان شیشه است. فرضیه ها در مورد ساختار شیشه ای تا کنون می توانند وضعیت واقعی را منعکس کنند، «فرضیه ساختار میکروکریستالی» و «فرضیه ساختار شبکه» هستند.
فرضیه ساختار میکروکریستالی معتقد است که شیشه از بلوک های اسید سیلیچیک یا «میکروکریستال ها» دی اکسید سیلیکون تشکیل شده است و «کریستالیت ها» با محلول ابرکولی بلوک های اسید سیلیچیک پر شده اند.
فرضیه ساختار شبکه بر این باور است که شیشه یک شبکه سه بعدی نامنظم از چهارراهه ها، تری هدرون های آلومینا یا تری هدرون های بور-اکسیژن سیلیس است و شکاف های بین شبکه ها با cations مانند Na، K، Ca، Mg و غیره پر شده است. ساختار شبکه سه بعدی سیلیس چهارراهی پایه و اساس تعیین خواص شیشه است، و cations پر شده مانند Na و Ca را اصلاح کننده های شبکه می نامند.
مقدار زیادی از داده ها ثابت می کند که ساختار شیشه ای تقریباً منظم است. دلیل آن این است که تعداد و اندازه خاصی از مناطق مرتب مرتب در ساختار شیشه ای وجود دارد. این قاعده به دنبال آرایش منظم ساختارهای بلوری مشابه، توسط تعداد مشخصی از چندهدرون ها ایجاد می شود. با این حال، مناطق سفارش داده شده به شدت دوره ای مانند ساختار کریستال نیستند. آن ها در سطح میکروسکوپی یکنواخت نیستند، بلکه در سطح ماکروسکوپی یکنواخت هستند که خواص ایزوتروپیک شیشه را منعکس می کنند.