在0~1000℃的溫度范圍內，粘土磚的體積隨著溫度升高而均勻膨脹，線膨脹曲線近似于一條直線，線膨脹率為0.6%~0.7%，只有硅磚的一半左右。當溫度達1200℃后再繼續升溫時，其體積將由膨脹大值開始收縮。粘土磚的殘余收縮導致砌體灰縫的松裂，這是粘土磚的一大缺點。當溫度超過1200℃后，粘土磚中的低熔點物逐漸熔化，因顆粒受表面張力作用而互相靠得很緊，從而產生體積收縮。

粘土制品性質在較大范圍內波動，這是因為制品的化學組成及生產工藝的差別所致。粘土制品一般具有以下性質：
(1)化學、礦物組成。Al2O3含量為30%~ 48% ，SiO2含量為50%~ 65%及少量堿金屬、堿土金屬氧化物TiO2、Fe2O3等。礦物組成一般為：莫來石、方石英和石英、玻璃相。
(2) 耐火度一般為1580~1750C，隨Al2O3/SiO2增大而提高，當低熔物雜質含量較多時，制品的耐火度顯著降低。
(3)荷重軟化溫度約為1250~ 1450C，其變化范圍較寬。開始變形溫度較低，與40%變形溫度相差約200~ 250C。
(4)線膨脹系數較低，其熱導率亦較低。
(5)抗熱震性良好，波動范圍較大。1100C水冷循環一般大于10次。這與粘土質制品的線膨脹系數較低、晶型轉化效應不顯著以及高溫下的塑性有關。
(6)抗化學侵蝕性：因其屬弱酸性，具有較強的抗酸性渣侵蝕能力，對堿性物質侵蝕的抵抗能力較弱。

粘土磚制造方法較多，可以手工成型、搗打成型、擠壓機成型、泥漿澆注成型和三力機高壓成型等。不同的成型方法，制品的性質有很大差別。即使是化學成分、原料種類完全相同，也會由于其成型方法不同造成磚的性質不同。根據不同的使用部位采用不同的成型方法。蓄熱室格子磚，用磚尺寸小，用高壓壓力機成型制品為好;對于大型的池壁磚、料槽磚等使用真空排氣的泥漿鑄造法好;而對尺寸要求的制品用搗打法成型較好。

粘土磚的燒制過程主要是由于高嶺石不斷失水分解而產生莫來石(3Al2O3-SiO2)結晶的過程。在燒制過程中，粘土磚中的SiO2和Al2O3與雜質形成一個低熔點的硅酸鹽，被莫來石結晶包圍。
粘土磚是一種能抵抗酸性熔渣和酸性氣體侵蝕的弱酸性耐火產品，對堿性物質的抵抗力稍差。粘土磚具有良好的熱性、耐急性和冷熱性。

粘土磚主要用于冶金工業，作為生產定型耐火材料(各種規格的磚材)和不定型耐火材料的原料，用量約占全部耐火材料的70%，耐火粘土中的硬質粘土用于制作高爐耐火材料，煉鐵爐、熱風爐、盛鋼桶的襯磚、塞頭磚，高鋁粘土用于制作電爐、高爐用的鋁磚、高鋁襯磚及高鋁耐火泥，硬質粘土和高鋁粘土常在高溫(1400-1800℃)煅燒成熟料使用。

耐火粘土在研磨工業、化工工業和陶瓷工業等方面也有重要的用途，高鋁粘土經過在電弧爐中熔融，制造研磨材料，其中電熔剛玉磨料是目前應用廣泛的一種磨料，占全部磨料產品的2/3，高鋁粘土可以用來生產各種鋁化合物，如硫酸鋁、氫氧化鋁、氯化鋁、硫酸鉀鋁等化工產品，在陶瓷工業中，硬質粘土和半硬質粘土可以作為制造日用陶瓷、建筑瓷和工業瓷的原材料。