在高溫下 ，氧化鋯屬于立方螢石型結構，因為Zr4 直徑大于O2-離子直徑，所以可以認為，由Zr4 構成面心立方點陣，占據(jù)1/2的八面體空隙，O2-離子占據(jù)面心立方點陣所有四個四面體空隙。常溫下， 氧化鋯只能是單斜相，當用鋯鹽煅燒，達到650℃時，出現(xiàn)穩(wěn)定的四方相，繼續(xù)升高時四方相逐步轉變?yōu)閱涡毕啵倮^續(xù)升溫至830℃時， 氧化鋯又開始向四方相轉變，至1170℃時，完全轉變?yōu)樗姆较?，溫度升?370℃時轉變?yōu)榱⒎较?

常溫下保持立方相的氧化鋯（YSZ）晶體，具有硬度高(莫氏硬度8~8.5)，折射率高(于6830?處，n≈2.149)，色散性強(~0.056)和化學穩(wěn)定性好等特性。在高溫下 ，氧化鋯屬于立方螢石型結構，因為Zr4 直徑大于O2-離子直徑，所以可以認為，由Zr4 構成面心立方點陣，占據(jù)1/2的八面體空隙，O2-離子占據(jù)面心立方點陣所有四個四面體空隙。

從光學應用的角度來講，單晶YSZ因其折射率高、色散大、物化性能穩(wěn)定，常被用作高溫光學元件，以及在光學設備中作為激光基質(zhì)晶體。常溫下， 氧化鋯只能是單斜相，當用鋯鹽煅燒，達到650℃時，出現(xiàn)穩(wěn)定的四方相，繼續(xù)升高時四方相逐步轉變?yōu)閱涡毕?，再繼續(xù)升溫至830℃時， 氧化鋯又開始向四方相轉變，至1170℃時，完全轉變?yōu)樗姆较?，溫度升?370℃時轉變?yōu)榱⒎较?