氧化锆陶瓷和氧化锆增韧氧化铝陶瓷的材料应用十分广泛，由于氧化锆优异的物理和化学性能，使得它在工程陶瓷和先进陶瓷中有着显著的地位，比如陶瓷棒，陶瓷发动机的活塞顶等等。
氧化锆存在三种稳定度同素异晶体：单斜相，立方相和四方相。纯氧化锆的单斜相从室温到1170℃是稳定的，超过这一温度转变为四方相，然后在2370℃转变为立方相，直到2680℃发生融化。由单斜相转变为四方相有滞后现象。
由于纯氧化锆具有高熔点和化学惰性，它可以作为耐火材料使用，但是，在热循环时由四方到单斜的转变，会造成材料严重的整体开裂。因此氧化锆的许多应用都要求它使用碱土氧化物或稀土氧化物合金化，使它具有全部或者部分稳定的结构。目前加入到氧化锆陶瓷材料的的合金元素主要有Ca,Mg,Ce已经Y的氧化物。
实际上，全部稀土元素都能与氧化锆形成固溶体，而目前应用的最广泛的就是钇稳定氧化锆。