二氧化锆具有三种晶相结构，在常温~~1280℃为单斜相。1280℃~~2200℃时为四方相，随着温度的变化氧化锆的晶体结构发生转化，而且这种转化是可逆的，并伴随一定的体积变化，故在烧制氧化锆陶瓷时必须先把它稳定在高温晶相即四方相或立方相。这样陶瓷烧结后冷却下来才不会因为相变的体积变化而开裂。一般做氧化铝陶瓷的稳定相为四方相，即“部分稳定氧化锆”，经过稳定的二氧化锆始终存在一部分还处在单斜相状态。

   当部分稳定的二氧化锆粉末经高温烧瓷后，随着降温过程，这部分未稳定的氧化锆经高温的四方相逐步向单斜相转化，并发生体积膨胀。陶瓷材料内部产生张应力，而这张应力又不足以破坏在烧结的陶瓷。当陶瓷材料受外力冲击时，这部分张应力正好抵消外来的冲击力，这样宏观上就感觉氧化锆陶瓷具有韧性。另一种诠释是由于相变，氧化锆陶瓷内部产生了细小均匀的微裂纹。而这些微裂纹在某种程度是能缓冲外来的冲击力，故客观上表现出韧性。