陶瓷材料主要組成相為晶相、玻璃相和氣相。
一、晶相
晶相是由原子、離子、分子在空間有規律排列成的結晶相。陶瓷材料的晶相有硅酸鹽、氧化物和非氧化物(碳化物、氮化物、硼化物)三大類相。
1．晶相的顯微組織特征
反光顯微鏡
晶相又可分為主晶相、次晶相、析出相和夾雜相。
(1) 主晶相：是材料的主要組成部分，材料的性能主要取決于主晶的性質。普通陶瓷材料的主晶相主要是莫來石和石英。
(2) 次晶相：是材料的次要組成部分。例如Si3N4材料中的顆粒狀的六方結構的相β-Si3N4為主晶相；針狀的菱方結構的α-Si3N4為次晶相，含量較少。
(3) 析出相：由粘土、長石、石英燒成的陶瓷的析出相大多數是莫來石，一次析出的莫來石為顆粒狀，二次析出的莫來石為針狀，可提高陶瓷材料的強度。
(4) 夾雜相：不同材料夾雜相不同。夾雜相量很少，其存在都會使材料的性能降低。
另外，晶相中還存在晶界和晶粒內部的細微結構。晶界上由于原子排列紊亂，成為一種晶體的面缺陷。晶界的數量、厚度、應力分布以及晶界上夾雜物的析出情況對材料的性能都會產生很大影響。晶粒內部的微觀結構包括滑移、孿晶、裂紋、位錯、氣孔、電疇、磁疇等。
2．晶相對材料性能的影響
科研級偏反光顯微鏡
晶相的結構、數量、形態和分布決定了陶瓷材料的主要性能和應用。
晶相對陶瓷材料的物理性能有直接影響。例如氧化鋁陶瓷的性能與其主晶相剛玉(α-Al2O3)含量關系極大。
晶粒的尺寸也是影響陶瓷材料性能的重要因素，一般細晶粒可以阻止裂紋的擴展，提高材料的導熱系數，使材料絕緣性能下降。
二、玻璃相
1．玻璃相的形成
陶瓷顯微鏡
玻璃相一般是指由高溫熔體凝固下來的、結構與液體相似的非晶態固體。
陶瓷材料在燒結過程中，發生了一系列的物理化學變化，生成了熔融液相。如果熔融態時粘度很大，即流體層間的內摩擦力很大，冷卻時原子遷移比較困難，晶體的形成很難進行，而形成過冷液相，隨著溫度繼續下降，過冷淮相粘度進一步增大，冷卻到一事實上溫度時，熔體固體，“凍結”成為玻璃，此時的溫度稱為玻璃轉變溫度Tg，低于此溫度表現出明顯的脆性。加熱時，玻璃熔體粘度降低，在某個粘度時，玻璃顯著軟化，這時所對應的溫度為軟化溫度Tf。玻璃轉變溫度和軟化溫度都具有一個溫度區間，不是某一確定的數值，這與晶體的轉變不同。
2．玻璃相的作用
玻璃相具有以下幾個方面的作用：
(1)起粘接劑和填充劑的作用，玻璃相是一種易熔相，可以填充晶粒間隙，將晶粒粘接在一起，使材料致密化；(2)降低燒成溫度，加快燒結過程；(3)阻止晶型轉變，抑制晶粒長大，使晶粒細化；(4)增加陶瓷的透明度等。
不同的陶瓷材料玻璃相的含量不同，玻璃相對材料的性能有重要影響，玻璃相的存在一般會降低陶瓷材料的機械強度和熱穩定性，影響其介電性能。
3．玻璃相的組織特點
普通陶瓷的玻璃相的成分大都為二氧化硅(20~80%)和其他氧化物。其組織在反光顯微鏡明場照明方式觀察時為暗黑色，量少時分布在晶粒交界處的三角地帶，量多時連成網絡結構。
三、氣相
氣相是陶瓷材料內部尥的氣體形成的孔洞。普通陶瓷含有5~10%的氣孔，特種陶瓷則要求氣孔率在5%以下。
1．氣相的形成
材料中氣孔形成的原因比較復雜，影響因素較多，如材料制備工藝、粘接劑的種類、原材料的分解物、結晶速度、燒成氣氛都影響陶瓷中氣孔的存在。采取一定的工藝手頂可以使氣孔率降低或者接近于零。
2．氣相對材料的影響
氣相的多少、大小、形狀、分布都會對陶瓷材料產生很大的影響。
除了多孔陶瓷外，氣相的存在都是不利的，氣孔的存在會使材料的密度、機械強度下降，直接影響材料的透明度，同時，大量氣孔的存在會使陶瓷材料絕緣性能降低，介電性能變差，但是氣孔多的陶瓷材料表面吸附性能及隔熱性能好，利于涂層等。
3．氣相的顯微形貌
高級明暗場金相顯微鏡
陶瓷材料中的氣孔可分為開口氣孔和閉口氣孔兩種，在反光顯微鏡下均為暗黑色的空洞，圓形，邊緣不規則，這是由于氣孔中多有夾雜物的析出造成的。
