在高温下，高铝耐火材料结构内部的固态晶体相互反应。氧化铝(A12O3)和氧化硅(SiO2)，在高温下合成为莫来石(3A12O3·2SiO2)。这种反应—直处在不停顿的振动状态，而且随着温度的提高振动加剧：当某些质点获得足够能量之后，即形成了晶体的缺陷或空位。根据晶体质点活化能的强弱，使质点逐渐向晶体表面扩散，生成反应产物。开始反应形成的反应产物分散性很强，而且晶体结构上有不少缺陷。晶体的质点活化能很高，再经过晶体质点的位移，使晶格缺陷得到校正后成为稳定的晶体，也就是所谓再结晶过程。
影响固相反应的因素很多，而主要的有晶格结构、温度，颗粒度以及杂质介入等因素。凡晶格结构疏松的晶体，容易进行固相反应。以氧化铝来说，α—Al2O3晶格结构致密，与MgO合成为镁铝尖晶石(MgO·Al2O3)时，需要在
固态物质的烧结机理取决于液相的存在，当没有液相时，只依靠固相反应而烧结的，属于固相烧结范畴；如果有少量液相进行烧结时，是属于液相烧结范畴。高铝矿物(原料或成品)，多数属于离子晶体，质点灼扩散，常以离子的形式相互扩散。
组成高铝耐火材料的物质，大多数为晶体，如刚玉(α—Al2O3)，莫来石(3A12O3·2SiO2)、水铝石 (A12O3·H2O)、高岭石(A12O3·2SiO2·2H2O)、叶蜡石A12O3·4SiO2·H2O)，硅线石矿物(A12O3·SiO2)等。它们属于离子晶体，其结晶形状是由组成晶体物质的带电质点(离子)，由不同电荷离子的静电引力与相同电荷离子间的斥力相平衡时造成的。
高铝耐火材料视其组分不同，熔点区域很广，A12O3—SiO2系统的最低熔点为1545℃，Al2O3熔点为2050℃，SiO2为1713℃。当高铝耐火材料纯物质加热至其熔点温度时，便成为熔体。而多组分的物质的混合晶体，生成熔体时，通常存在着熔融和溶解两个过程。多组分硅酸铝物质的混合晶体生成熔体的过程，较之单一组分更为复杂。多组分物质在加热过程中，低熔点物质先熔融，或达到某几种组分的低共熔点温度后，开始出现熔体。而熔点较高的晶体，一面进行熔融，同时又在进行溶解。
