Độ bền hóa học là khả năng chống ăn mòn hóa học của môi trường tiếp xúc với thủy tinh. Độ bền hóa học thủy tinh tùy thuộc thành phần nguyên liệu ban đầu và điều kiện môi trường tiếp xúc với thủy tinh.
Môi trường nước và acid
Môi trường này có tính ăn mòn thủy tinh do thành phần H+ phân li từ acid sẽ đến nhận điện tử của kim loại kiềm, kiềm thổ tạo thành khí H2 và các ion kim loại kiềm thổ khuếch tán vào môi trường, tạo nên các lỗ hỏng trong mạng cấu trúc bề mặt của thủy tinh:
2H+ + 2Na → H20 + 2Na+
Quá trình ăn mòn dừng lại khi không còn H+ trong môi trường hoặc khi tất cả kim loại kiềm, kiềm thổ ở bề mặt thủy tinh bị chuyển thành ion và khuếch tán vào môi trường, còn lại các nguyên tử Si trên bề mặt của thủy tinh. Sự ăn mòn này tạo cho thủy tinh có bề mặt nhám, bị lõm thành các vết li ti, mất vẻ sáng bóng, ảnh hưởng đến tính chất quang học. Thủy tinh kiềm thổ bị ăn mòn bởi môi trường acid ở mức độ kém hơn so với thủy tinh kiềm.
Môi trường kiềm
Môi trường kiềm ăn mòn thủy tinh nhanh chóng hơn so với môi trường acid, vì oxyt Si là oxyt lưỡng tính, mạng lưới SiO4 bị ăn mòn dần trở nên những vết, khuyết rõ rang hơn so với trường hợp acid. Acid flourhydric HF ăn mòn thủy tinh rất mạnh. Thủy tinh có các thành phần như: TiO2, Cr2O, Al2O3 thì bền trong môi trường acid cũng như môi trường kiềm. Nhiệt độ môi trường ăn mòn càng cao thì thủy tinh bị ăn mòn càng nhanh hơn, nếu bề mặt thủy tinh có vết trầy sước thì cũng tạo điều kiện ăn mòn dễ dàng.