其核心特点可以归纳为以下几点：
1.主次分明的物相组成
锆刚玉不是单一晶体，而是一个复合体。它的主晶相是αAl₂O₃（刚玉），构成了材料的骨架，提供了基础强度。次晶相是斜锆石，此外，在晶界间还填充着少量的玻璃相。玻璃相可以填充缝隙，但含量过多会降低材料的高温性能。
2.独特的共晶与微晶结构
在电弧炉2000℃以上的高温熔炼和随后的快速冷却过程中，刚玉和斜锆石会从熔体中共同析出，形成一种两相均匀、紧密交织的共晶结构。
从微观上看，快速冷却使得晶体尺寸非常细小，形成了微晶结构。优质的锆刚玉晶体尺寸通常在1020微米，只有普通刚玉的几十分之一。
3.氧化锆含量决定相结构
锆刚玉的性能与其氧化锆（ZrO₂）含量密切相关，不同含量会形成不同的微观结构：
低锆刚玉（ZrO₂10%15%）：氧化铝分离相占比较大。
中锆刚玉（如ZA25，ZrO₂约25%）：应用广泛，平衡了成本和性能。
高锆刚玉（如AZ40，ZrO₂约40%）：理论上，当氧化锆含量达到40%时，氧化锆和氧化铝能形成了均相共晶结构。此时，两相分布均匀，综合性能优异。如果含量超过40%，则氧化锆分离相会增多。
4.关键的相变增韧机制
斜锆石晶体在高温下会发生一种叫做“马氏体相变”的晶型转变，这个过程会伴随体积变化。这种体积效应会在材料内部产生微裂纹，并吸收外部应力能量，从而显著提高材料的韧性，防止裂纹扩展。
5.晶体形态
在电子显微镜下，这种共晶结构呈现出独特的形貌：刚玉作为基体，而氧化锆微粒则根据观察角度不同，呈现为圆粒状或条状，定向排列在刚玉基体之中。
正是这种由细小刚玉骨架、弥散分布的斜锆石微粒以及它们之间形成的致密共晶结构，共同赋予了锆刚玉质地坚韧、结构致密、强度高、韧性好、耐高温、抗侵蚀等一系列优异特性。
