Jony krzemu mogą mieć ładunek dodatni cztery, dodatnie dwa lub cztery minus. Ładunek zależy od pierwiastka, z którym krzem został związany.
Krzem nie występuje sam w sobie, ponieważ jony krzemu wiążą się z innymi pierwiastkami z przeciwnymi ładunkami, tworząc różne związki. Na przykład dwutlenek krzemu jest najbardziej powszechnym związkiem w skorupie ziemskiej. Występuje w wielu różnych formach, w tym piasku, kwarcu, ametystu, agatu, jaspisu, krzemienia i opalu. Nawet żel krzemionkowy, zwykły pochłaniacz wilgoci, jest wytwarzany z dwutlenku krzemu. Węglik krzemu jest prawie tak twardy jak diamenty i jest często używany do polerowania bardziej miękkich materiałów.