Die am weitesten verbreiteten Feststoffe sind die Aerogele, die erzeugt werden, indem ein herkömmliches Gel einer überkritischen Trocknung unterzogen wird. Überkritisches Trocknen ermöglicht die Extraktion der Flüssigkeit aus dem Gel, ohne dass die Matrix des Gels aufgrund der Kapillarwirkung zusammenbricht. Die überkritische Trocknung erfordert eine hohe Temperatur (705 °F, 374 °C) und einen hohen Druck (219 Atmosphären). Es zwingt die Flüssigkeit, in einen Zustand einzutreten, der von einem Gas oder einer Flüssigkeit (einer überkritischen Flüssigkeit) nicht zu unterscheiden ist, erhitzt sie dann und bewirkt, dass sie sich in ein Gas umwandelt. Die Kapillarwirkung wird verhindert, indem ein direkter Übergang von Flüssigkeit zu Gas wie bei der Verdampfung vermieden wird. Aerogel wurde 1931 von Steven Kistler erfunden, angeblich als Teil einer Wette mit seinem Freund, um zu sehen, wer die Flüssigkeit aus Marmelade extrahieren kann, während ihr Volumen erhalten bleibt.
Aerogels ist ein bemerkenswertes Material. Aerogel wird wegen seines Aussehens auch als „gefrorener Rauch“ bezeichnet und ist extrem diffus und besteht zu 99.8 % aus Luft. Seine Dichte beträgt nur 3 Milligramm pro Kubikzentimeter (3 kg pro Kubikmeter), 0.3% der Dichte von Wasser. Aerogel ist 3780-mal diffuser als Blei. Silikon-Aerogel ist in unglaublichen 15 Einträgen im Guinness-Buch der Rekorde enthalten, darunter der diffus festste und der beste Wärmeisolator. Aerogel wurde kürzlich von der NASA bei einer Mission der Sonde Stardust verwendet, um kleine Teile des Kometen Wild 2 einzufangen.
Trotz seiner geringen Dichte lässt sich Aerogel gut handhaben. Mit 100-Nanometer-Löchern durchsetzt, hat es eine riesige Oberfläche, was es ideal für Superkondensatoren macht. Aerogel ist ein so fantastischer Wärmeisolator, dass eine dünne Schicht davon Streichhölzer vor dem Entzünden durch eine Lötlampe schützen kann. Seine hohen Isolierfähigkeiten haben dazu geführt, dass es für die Verwendung in Raumanzügen und für militärische Rüstungen vorgeschlagen wurde.
Aerogel kann unter Verwendung einer Vielzahl von Ausgangsmaterialien hergestellt werden, einschließlich Silizium, Aluminiumoxid, Chromoxid, Zinnoxid und neuerdings auch Kohlenstoff. Materialwissenschaftler haben mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen ein Aerogel namens Kohlenstoff-Nanoschaum hergestellt, das nur 1% der Dichte von zuvor hergestellten Aerogelen hat und nur ein paar Mal die Dichte von Luft hat. Kohlenstoff-Nanoschaum ist wirklich der diffuseste Feststoff.