Сырьевые материалы для формования изделий - это, как правило, сложные смеси глинистых и иных минералов, в частности, кварца, полевых шпатов, карбонатов, гипса, оксидов железа, иногда содержащие примеси органических веществ. Огнеупоры изготавливают из целого ряда минералов, не присутствующих в глинах, при введении специальных добавок и связующих (к числу которых также относятся некоторые виды глин). При обжиге изделий на основе глины в интервале температур 100 - 200 °С происходит удаление остатков влаги. Окисление органических включений и пирита протекает при температуре 300 - 500 °С, удаление воды, химически связанной в структуре глинистых минералов («кристаллизационной» воды) - в интервале температур 500 - 600 °С, а разложение карбонатов (кальцита, доломита), сопровождаемое выделением CO2, - при температуре 750 - 900 °С.

Среди наиболее значимых изменений, определяющих свойства керамики - разрушение кристаллической решетки глинистых минералов и последующее образование новых кристаллических и аморфных фаз. Температура стеклования (появления стеклофазы) зависит от минералогического состава глин. Процесс стеклообразования начинается при температуре 900 °С и полностью завершается при температуре порядка 1050 °С (для большинства кирпичных глин) или 1100 °С (шамотные глины).

На стадии стеклообразования происходит внедрение неглинистых минералов (кварца, оксидов железа, известковых соединений и щелочей в виде оксидов натрия и калия) в структуру материала. Одновременно протекают процессы спекания и образования твердых растворов, а также образование эвтектик на границе между кристаллической фазой и расплавом.

Обжиг изделий, в состав которых не входит глина, также включает стадии спекания, стеклообразования и рекристаллизации, однако для получения заданных свойств требуются более высокие температуры.