升温阶段：从开始加热至最高烧成温度的阶段。温度变化范围较大，坯体内产生下列物理化学变化。
（1）水分排除。
室温至200℃，排出砖坯中残存自由水和大气吸附水。砖中留下气孔，具有透气性，有利于下一阶段反应。
（2）分解、氧化。
200~1000℃。黏土砖和高铝砖：结合黏土的杂质矿物及有机物质的分解和氧化，黏土矿物分解脱水并开始产生低熔液相；硅砖中的Ca（OH）₂分解，石英发生晶型转变，β-石英转变为α石英，CaO与SiO₂的反应亦在此阶段进行；镁砖是氢氧化物及结构水的排除。砖坯质量减少，气孔率进一步增大，强度有
较大的下降或稍有提高。
（3）形成液相或新的耐火相。
1000℃以上分解作用继续进行。随温度升高其液相生成量增加，新的耐火相开始形成，并进行溶解、重结晶。黏土砖和高铝砖此阶段液相量大量增加，坯体剧烈收缩及烧结；硅砖中石英相转变速度大大增加，坯体密度显著下降；镁砖中出现固相反应，制品开始烧结。
扩散、流动和溶解-沉析等传质进行，颗粒在液相表面张力作用下使坯体致密、体积缩小、气孔率降低、强度增大，烧结急剧进行。
保温阶段：亦称为烧结阶段，这时温度为最高烧成温度。在此阶段中各种反应趋于完全、充分，液相量继续增加，结晶相进一步长大而达到致密化即所谓“烧结”。特种耐火材料的固相反应及烧结亦在此阶段完成。
冷却阶段：是从最高烧成温度降至室温的冷却过程。发生耐火相的析晶、某些晶相的晶型转变和玻璃相的固化等过程。
黏土制品莫来石缓慢析出，液相固化变成玻璃相并伴有收缩。硅砖有方石英和鳞石英的快速晶型转变，体积收缩。
坯体的强度、密度和体积有相应的变化，烧成时结构和化学反应产物稳定下来，形成耐材最终性能指标