硬质耐火粘土主要成分为含水硅酸铝，含Al₂O₃>30%-50%，SiO₂>40%-60%，分子式为Al₂O₃·SiO₂·H₂O，其组成矿物主要是高岭石类及少量石英，常有方解石、褐铁矿、金红石和碱性杂质。

矿石呈较坚硬块状，不具浸散性。该耐火粘土没有可塑性或可塑性很差，泡在水中或细磨和水后也不能塑成各种形状。

根据硬质耐火粘土的化学组分（有用组分、有害组分），物理性能（耐火度、烧失量等）可以分为特级、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级四个品级。

耐火度1630-1750℃。

硬质耐火粘土是制造耐火材料的主要原料，使用时一般须加入一定比例的软质耐火粘土；在耐火器材制作工艺中，硬质耐火粘土坚硬可塑性差，煅烧后作骨料 。

耐火粘土按可塑性、矿石特征和工业用途分为软质耐火粘土、半软质耐火粘土、硬质耐火粘土和高铝粘土四种。其中，硬质耐火粘土（flint fireclay）可简称为硬质粘土，是一种硬质或燧石状的耐火粘土，生成为无层理的巨块岩石，缺乏天然的可塑性，具贝壳状断面 。

硬质耐火粘土通常产于沉积岩中，矿床是从早石炭世到第三纪形成的，这些矿床作为煤层下粘土直接产在煤层下或与煤层伴生 。

耐火粘土按可塑性、矿石特征和工业用途分为软质耐火粘土、半软质耐火粘土、硬质耐火粘土和高铝粘土四种。其中，软质耐火粘土（soft fireclay）又可称为软质粘土，是一种具有可塑性的耐火粘土，其组成矿物主要是高岭石、多水高岭石、水云母等，一般含Al₂O₃≥22%-30%，SiO₂≥42%-73%。

耐火粘土主要用于冶金工业，作为生产定型耐火材料（各种规格的砖材）和不定型耐火材料的原料，用量约占全部耐火材料的70%。耐火粘土中的硬质粘土用于制作高炉耐火材料，炼铁炉、热风炉、盛钢桶的衬砖、塞头砖。高铝粘土用于制作电炉、高炉用的铝砖、高铝衬砖及高铝耐火泥。硬质粘土和高铝粘土常在高温（1400～1800℃）煅烧成熟料使用。

耐火粘土在建材工业上用以制作水泥窑和玻璃熔窑用的高铝砖、磷酸盐高铝耐火砖、高铝质熔铸砖。高铝粘土经过煅烧，然后与石灰石混合制成含铝水泥，这种水泥具有速凝能力及防蚀性和耐热力强的特点。

耐火粘土在研磨工业、化工工业和陶瓷工业等方面也有重要的用途。高铝粘土经过在电弧炉中熔融，制造研磨材料，其中电熔刚玉磨料是应用最广泛的一种磨料，占全部磨料产品的2/3。高铝粘土可以用来生产各种铝化合物，如硫酸铝、氢氧化铝、氯化铝、硫酸钾铝等化工产品。在陶瓷工业中，硬质粘土和半硬质粘土可以作为制造日用陶瓷、建筑瓷和工业瓷的原材料。

此外，高铝粘土还用于油井中，作为净化石油用的支撑剂，在农业上作为促肥剂，以及用作抗滑、抗磨的铺路材料，等等。硬质粘土还用于制新型耐火绝热材料——耐火纤维，它具有耐高温、导热系数小、耐酸碱、吸音和质轻等优点，在冶金、机械、电子、玻璃、陶瓷等工业上应用广泛。

软质耐火粘土（soft fireclay）一般呈土状，质软，具有可塑性和吸水性，泡在水中变软，在水中易分散，与液体拌合后能形成可塑性泥团软质耐火粘土，是制作耐火材料的原料，作为粘结剂和于硬质耐火粘土中。

矿石颜色是灰色、灰蓝色或浅灰色，泥质结构，断口有丝绢光泽 。

耐火度1580-1670℃。