氧化锆存在三种稳定度同素异晶体：单斜相，立方相和四方相。纯氧化锆的单斜相从室温到1170℃是稳定的，超过这一温度转变为四方相，然后在2370℃转变为立方相，直到2680℃发生融化。氧化锆（YSZ）晶体是目前发现的抗辐照能力***强的绝缘体材料，在轻水堆中可用作“燃烧”多余钚的惰性基材以及储存核废物的基体而倍受关注。

氧化锆由于ZrO2单晶需掺入钇（Y）以稳定其结构， 一般实际使用的是YSZ单晶――加入钇稳定剂（含量约19%）的氧化锆单晶。它机械、化学稳定性好，价格较低因而得以广泛应用。氧化锆(YSZ)单晶基片是***早应用于高温超导薄膜的材料之一。一般使用的氧化锆需要掺入钇作为稳定剂,常见浓度有13 mol%,YSZ具有机械和化学稳定性好、成本低的特点。

氧化锆自然界的氧化锆矿物原料，主要有斜锆石和锆英石, 纯净的氧化锆是白色固体，含有杂质时会显现***或淡***，添加显色剂还可显示各种其它颜色。由于氧化锆材料具有高硬度，高强度，高韧性，极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等等优良的***性能，氧化锆已经在陶瓷、耐火材料、机械、电子、光学、航空航天、生物、化学等等各种领域获得广泛的应用。