沉香不象檀香那样可直接取自一种木材，也不象龙脑香那样可直接取自一种树脂，它是一种混合了树胶、树脂、挥发油、木材等多种成分的固态凝聚物，体积不等，形状各异。能形成沉香的植物主要是瑞香科沉香属(Aquilaria)的几种香树，但这些香树的木材本身并无明显的香气。
沉香质地密实，密度大者入水能沉，故古代常称“沈木香”、“沈水香”、“水沈”、“沈香”等(沈指沉重、沉没)。“沈”字俗用而为“沉”，故后来也称“沉(水)香”。古代也曾将沉香称为“木蜜”、“蜜香”，盖言其香气特征。
沉香的成因复杂。天然沉香的形成有很多偶然性，没有哪种香树一定能结香，即使是毗邻的香树，也常常是有的结香有的无香。目前已了解到，若香树根干部位(由于虫蛀、外伤等原因)有真菌侵入寄生，则常会引起树体内的一系列变化，使树胶、树脂、挥发油等成分逐渐沉积、聚集，形成“香结”，时间愈长，品质也愈好。若香树死去、倒伏，经过长期的腐蚀和分解，在“香结”处仍然可以形成密实的凝聚物，其品质往往也更高。
常温下的沉香香气淡雅，熏烧时则浓郁、清凉、醇厚，且历久不散，加之沉香成香时间漫长，稀少难得，故自古为世人推重。天然香树一般要到十年或数十年以上才有发达的树脂腺，才有可能形成“香结”，而“香结”还要经过漫长的时间才能真正“成熟”。有的香树寿命能长达数百年，倒伏后留存的沉香往往也有数百岁以上的寿命，所以古人称赞沉香是“集千百年天地灵气”。
