耐火粘土的化学成分是影响其质量的重要因素之一。Al2O3是耐火粘土的有益组分，主要赋存于氢氧化铝矿物（一水硬铝石、勃姆石、三水铝石），其次赋存于铝硅酸盐矿物（高岭石、伊利石、蒙脱石等）中。一般来说，软质和半软质粘土含Al2O3为30%～45%，硬质粘土为35%～50%，高铝粘土为55%～70%。

      SiO2主要赋存于粘土矿物中，亦有微量的原生石英残屑存在。SiO2含量变化较大，高铝粘土中一般为3%～35%，硬质粘土中为43%～66%。

      Fe2O3主要赋存于赤铁矿、磁铁矿、针铁矿、菱铁矿中，是耐火粘土的主要有害成分。Fe2O3含量无明显规律，高铝粘土中含量在0.5%～2.2%，硬质粘土中含量在0.5%～2.5%，软质粘土中一般为1.0%～2.5%。

K2O和Na2O也是耐火粘土的有害杂质，主要赋存于伊利石和云母类等矿物中，含量变化较大。

CaO和MgO等虽为有害杂质，但含量一般甚微。

      耐火粘土按可塑性、矿石特征和工业用途分为软质粘土、半软质粘土、硬质粘土和高铝粘土四种。软质粘土一般呈土状，在水中易分散，与液体拌合后能形成可塑性泥团；半软质粘土的浸散性较差，其浸散部分与液体拌合后亦可形成可塑性泥团。这二种粘土在制作耐火制品时常用作结合剂。硬质粘土常呈块状或板片状，一般在水中不浸散，耐火度较高，为耐火制品的主要原料。高铝粘土Al2O3的含量较高，硬度和比重较大，耐火度高，常用以制造高级粘土制品。

      耐火粘土主要用于冶金工业，作为生产定型耐火材料（各种规格的砖材）和不定型耐火材料的原料，用量约占全部耐火材料的70%。耐火粘土中的硬质粘土用于制作高炉耐火材料，炼铁炉、热风炉、盛钢桶的衬砖、塞头砖。高铝粘土用于制作电炉、高炉用的铝砖、高铝衬砖及高铝耐火泥。硬质粘土和高铝粘土常在高温（1400～1800℃）煅烧成熟料使用。

      耐火粘土在建材工业上用以制作水泥窑和玻璃熔窑用的高铝砖、磷酸盐高铝耐火砖、高铝质熔铸砖。高铝粘土经过煅烧，然后与石灰石混合制成含铝水泥，这种水泥具有速凝能力及防蚀性和耐热力强的特点。

      耐火粘土在研磨工业、化工工业和陶瓷工业等方面也有重要的用途。高铝粘土经过在电弧炉中熔融，制造研磨材料，其中电熔刚玉磨料是目前应用最广泛的一种磨料，占全部磨料产品的2/3。高铝粘土可以用来生产各种铝化合物，如硫酸铝、氢氧化铝、氯化铝、硫酸钾铝等化工产品。在陶瓷工业中，硬质粘土和半硬质粘土可以作为制造日用陶瓷、建筑瓷和工业瓷的原材料。

      此外，高铝粘土还用于油井中，作为净化石油用的支撑剂，在农业上作为促肥剂，以及用作抗滑、抗磨的铺路材料，等等。硬质粘土还用于制新型耐火绝热材料——耐火纤维，它具有耐高温、导热系数小、耐酸碱、吸音和质轻等优点，在冶金、机械、电子、玻璃、陶瓷等工业上应用广泛。