1、矿石的矿物组成
耐火粘土中常见的主要矿物有：一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石、珍珠陶土、高岭石、地开石、水铝英石、埃洛石、伊利石、叶腊石、蒙脱石；次要矿物有：褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿、菱镁矿、钛铁矿、金红石、白钛矿、脱钛矿、石英、蛋白石、玉髓、电气石、锆石、石榴石、长石、角闪石、辉石、榍石、方解石、白云石、石膏等。
耐火粘土的有害杂质主要有铁的氧化物、氢氧化物、硫化物、碳酸盐、游离SiO2、钙和镁的碳酸盐和硫酸盐、锰的氧化物、钾、钠的氧化物、碳质和有机质等。此外，钛的氧化物常因其含量的多少，而在耐火粘土中有不同的作用。
耐火粘土的化学成分，一般不稳定，其主要成分为Al2O3、SiO2、H2O，次要成分为TiO2、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、Na2O、K2O、CO2、SO3以及有机物等。
2、目的矿物的矿物特征
耐火粘土是一种以高岭石为主体的多种矿物的混合物。我国根据现行耐火原料的化学成分技术指标，将耐火度大于1580℃的粘土和耐火度大于1770℃的铝土矿通称为耐火粘土。
硬质粘土的主要组成矿物为高岭石及硬水铝石、伊利石、叶腊石，Al2O3含量（熟料）为30%～50%，耐火度达1630～1700℃，耐火性及高温下的热稳定性均较好。硬质粘土质地坚硬，呈致密块状、鲕状，较易风化，没有可塑性。
软质粘土的主要矿物组成为高岭石、伊利石和蒙脱石，Al2O3含量低，一般为22%～30%，耐火度大于1580℃，较硬质粘土低。软质粘土一般呈土状或似土状，颗粒细小，粒径常小于5微米，易风化，在水中易浸散，可塑性好，结合性强。
半软质粘土的主要矿物组成为高岭石，也含伊利石和硬水铝石，Al2O3含量为25%～30%，有的达30%以上。其特性介于软质及硬质粘土之间，可塑性较低，有一定的结合性，耐火度一般大于1630℃。
高铝粘土的主要矿物为一水硬铝石，其它有软水铝石、三水铝石和高岭石等，Al2O3含量（熟料）在50%以上，有时可达90%以上，耐火度在1770℃以上，在高温下强度大，抗渣性强。高铝粘土呈致密块状或鲕状，表面粗糙，硬度大。难风化，没有可塑性。