Los agentes de acoplamiento de silano tienen la capacidad de formar un enlace duradero entre materiales orgánicos e inorgánicos. Los encuentros entre materiales diferentes a menudo involucran al menos un miembro que está silíceo o tiene una química de superficie con propiedades silíceas; Los silicatos, aluminatos, boratos, etc., son los componentes principales de la corteza terrestre. Las interfaces que involucran tales materiales se han convertido en un área dinámica de la química en la cual las superficies se han modificado para generar ambientes heterogéneos deseados o para incorporar las propiedades globales de diferentes fases en una estructura compuesta uniforme.
La fórmula general para un agente de acoplamiento de silano muestra típicamente las dos clases de funcionalidad. X es un grupo hidrolizable, típicamente alcoxi, aciloxi, halógeno o amina. Después de la hidrólisis, se forma un grupo silanol reactivo, que puede condensarse con otros grupos silanol, por ejemplo, los de la superficie de los rellenos silíceos, para formar enlaces siloxanos. Los productos de condensación estables también se forman con otros óxidos, como los de aluminio, circonio, estaño, titanio y níquel. Se forman enlaces menos estables con óxidos de boro, hierro y carbono. Los óxidos y carbonatos de metales alcalinos no forman enlaces estables con Si-O-. El grupo R es un radical orgánico no hidrolizable que puede poseer una funcionalidad que imparte las características deseadas.
El resultado final de hacer reaccionar un organosilano con un sustrato varía desde la alteración de las características de humectación o adhesión del sustrato, utilizando el sustrato para catalizar transformaciones químicas en la interfaz heterogénea, ordenando la región interfacial y modificando sus características de partición. Significativamente, incluye la capacidad de efectuar un enlace covalente entre materiales orgánicos e inorgánicos.