高铝砖的矿物组成根据所使用的铝矾土所定，熟料的矿物组成一般是莫来石、刚玉和玻璃相。莫来石理论组成为Al2O3 71.8%，SiO2 28.2%，其熔融分解温度为1840℃。具有针状结晶，呈网络交叉结构，高温状态表现出较好的强度。刚玉以α-Al2O3形态存在，熔点为2050℃，硬度为莫氏9级，呈粒、柱状晶体，有良好的化学稳定性，对酸、碱性炉渣都有一定的抵抗能力。
高温机械性能不完全取决于高铝砖内的Al2O3含量，更取决于形成的晶体形状及玻璃相数量，组成与粘度。对高铝砖进行的蠕变试验或刚性模量和断裂模量的研究表明，莫来石质砖高温机械性能好于高Al2O3含量的砖。LZ-75牌号的高铝砖，尽管形成大量的高耐火度的α-刚玉晶体，呈粒、柱状，其微观结构坚固性不亚于莫来石结构，但在应力作用下晶间少量的玻璃液使其产生滑移，引起结构变形、强度下降。莫来石质砖，如LZ-65、LZ-55牌号，主要是莫来石晶体，呈针状，形成交叉网络结构，玻璃相充填其间，能承受应力，不易变形，具有良好的高温强度，尤其用硅线石族原料制的砖，原料纯度高，经过烧成生成莫来石与SiO2除少量的SiO2与极微量杂质形成玻璃相外，其余的SiO2生成方石英充填于莫来石晶间，在冷却后产生永久膨胀。该砖在长期使用中表现良好的抗蠕变性。LZ-48牌号的砖，尽管生成莫来石晶体，但它被大量的玻璃相淹没，所以高温机械强度较差，但常温耐压强度较好。因而，等速蠕变速率不同。LZ-75牌号砖的转折温度在1120～1130℃；LZ-48牌号砖的转折温度在1050℃；而莫来石质砖没有观察到转折点。以莫来石和刚玉为基本组成的高铝砖高温断裂模量及刚性模量于800℃开始出现转折;抗张强度在1000℃附近开始转折，它们都有一个共同点，即在常温至1000℃之间，其强度随温度升高而增加，反映了两晶相受热膨胀减轻了残余内应力，使微裂纹弥合，导致强度升高。
轻质粘土砖要具有很高的耐火度，能抵抗高温热负荷作用，不软化，不熔融。轻质粘土砖应具有较高的强度和高温抵抗强度，较高的荷重软化温度、较高的抗蠕变性、能抵抗高温热负荷的共同作用，不丧失强度，不发生蠕变和坍塌。轻质粘土砖应该具有好的抗热震性、抗渣性、较高的密实性、耐磨性、较好的抗冲击性和化学稳定性。轻质粘土砖要有高的体积稳定性，残存收缩及残存膨胀小，无晶型转变及严重的体积效应，体积不收缩和仅有均匀膨胀。
高铝砖避免着色的方法：对高钛矾土原料采用强磁选除铁，尽量避免铁、钛离子共存;改变高铝砖的装窑部位，尽量装在窑的中部，避免装在火箱附近;加大热风量，造成富氧操作，避免还原气氛;在冷却过程中，缓慢降温，使低价铁、钛离子重新氧化而脱色。