耐火材料的顯微結構即由鱗石英、方石英、殘余石英、硅酸鹽、玻璃相等構成多相非均一型的結構。鱗石英、方石英、硅酸鹽及玻璃相構成基質結構單元。斜方晶系低溫型γ鱗石英常以六方品系高溫型α鱗石英轉變后的假象體形式存在，或以雙晶結合面構成“楔形”雙晶體。γ飛鱗石英的體積分數和直接結合率是評估硅質耐火材料鱗石英化程度和網絡結構連續性的定量參數。
假硅灰石、鈣鐵輝石、鈣鐵橄欖石及硅酸二鈣等組成硅酸鹽相，以分散或微區富集方式賦存于硅質耐火材料鱗石英網絡的空隙都位。分布不均的鐵的氧化物尚能以α-Fe2O3相的形式出現于基質之中。亞穩或穩態方石英，殘余石英等構成顆粒結構單元。亞穩方石英系870〜1470℃之間α方石英的介穩相，單偏光系統下呈均質怍效應，在X射線衍射潛圖中難以與穩態方石英區別。α石英向亞穩、方石英轉化的初期階段，亞穩方石英構成連續網絡，將殘余石英分隔成孤立島狀體。繼續熱過程，硅質耐火材料的殘余石英體積分數降低，或從顆粒結構單元中消失。顆粒邊緣的棕色反應層，由玻璃相、鱗石英、亞穩方石英組成，系基質中礦化劑與顆粒作用的產物。
