耐火磚是礦物組成體。耐火磚的性質是其組成礦物和微觀結構的綜合反映。耐火磚的礦物組成取決于它的化學組成和工藝條件。化學組成相同的耐火磚，由于工藝條件的不同，所形成礦物相的種類、數量、晶粒大小和結合情況的差異，使其性能可能有較大差異。例如SiO2含量相同的硅磚，因SiO2在不同工藝條件下可能形成結構和性質不同的兩類礦物－磷石英和方石英，使耐火磚的某些性質會有差異。即使耐火磚的礦物組成一定，但隨礦相的晶粒大小、形狀和分布情況的不同，亦會對耐火磚性質有顯著的影響（如熔融耐火磚）。

?耐火磚一般是多項組成體，其中的礦物相可分為兩類，即結晶相和玻璃相。主晶相是指構成耐火磚結構的主體且熔點較高的晶相。主晶相的性質、數量和其間結合狀態直接決定著耐火磚的性質。基質是指耐火磚中大晶體或骨料間隙中存在的物質。基質對耐火磚的性質（如高溫特性和耐侵飾性）起著決定性的影響。在使用時耐火磚往往首先從基質部分開始損壞，采用調整和改變耐火磚的成分是改善耐火磚性能的有效工藝措施。絕大多數耐火磚（除少數特高耐火磚外），按其主晶相和基質的成分可以分為兩類：一類是含有晶相和玻璃相的多成分耐火磚，如粘土磚、硅磚等；另一類耐火磚的成分僅含晶相，基質多為細微的結晶體，如鎂質耐火磚、鉻鎂耐火磚等堿性耐火磚。這些耐火磚在高溫燒成時，產生一定數量的液相，但是液相在冷卻時并不形成玻璃，而是形成結晶性基質，將主晶相膠結在一起，基質晶體的成分不同于主晶相。

耐火磚的顯微組織結構有兩種類型。一種是由硅酸鹽（硅酸鹽晶體礦物或玻璃體）結合物膠結晶體顆粒的結構類型，另一種是由晶體顆粒直接交錯結合成結晶網，例如高純鎂耐火磚，這種直接結合結構類型的耐火磚的高溫性能（高溫力學強度、抗渣性或熱震穩定性等）較前一種優越得多；因此具有廣闊得發展前景。