硅砖的矿相组成主要为鳞石英和方石英，还有少量石英和玻璃质。鳞石英、方石英和残存石英在低温下因晶型变化，体积有较大变化，因此硅砖在低温下的热稳定性很差。使用过程中,在800℃以下要缓慢加热和冷却，以免产生裂纹。所以不宜在 800℃以下有温度急变的窑炉上使用。

硅砖的性质和工艺过程同SiO2的晶型转化有密切关系，因此，真比重是硅砖的一个重要质量指标。一般要求在2.38以下，优质硅砖应在2.35以下。真比重小，反映砖中鳞石英和方石英数量多，残余石英量小，因而残余线膨胀小，使用中强度下降也少。二氧化硅有七个结晶型变体和一个非晶型变体。这些变体可分两大类：第一类变体是石英、鳞石英和方石英，它们的晶型结构极不相同，彼此间转化很慢；第二类变体是上述变体的亚种──αβ和γ型，它们的结构相似，相互间转化较快。在理论上，它们之间的相互转变关系如图《二氧化硅变体的转变关系》所示。

制造硅砖的原料为硅石。硅石原料的SiO2含量越高，耐火度也越高。最有害的杂质是Al2O3、K2O、Na2O等，它们严重地降低耐火制品的耐火度。硅砖以SiO2含量不小于96%的硅石为原料，加入矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂（如糖蜜、亚硫酸纸浆废液），经混练、成型、干燥、烧成等工序制得。