ZrO₂在不同温度下，存在着三种同质异形体，即立方晶系、单斜晶系和四方晶 系。ZrO2晶形的转变温度由单斜晶系转化为四方晶系时伴有7％左右的体积变化。加热时由单斜ZrO₂转变为四方ZrO₂发生体积收缩；冷却时由四方ZrO₂转变为单斜ZrO₂发生体积膨胀，这种收缩与膨胀并不发生在同一温度，前者约为1200oC，后者约为1000oC。

ZrO₂陶瓷的烧结温度随原料的制备方法、细度、添加剂种类和加入量的多少而不同，一般在1400 - 1650oC之间，因此ZrO₂陶瓷没有统一的烧成曲线，其适宜的烧成制度要通过烧成试验能得到。ZrO₂陶瓷的烧成由于伴随着体积的变化，很容易出现开裂，因此烧成曲线的选择在ZrO₂陶瓷烧成过程中是非常重要的。要注意控制升温速率，特别在其晶相转变温度区域内，升温速率要放慢，对厚胎和大件制品更要注意升温速率。在1100oC以上降温速率也要控制好，不能太快，否则也会出现开裂。