Le materie prime per la ceramica abbracciano una gamma abbastanza ampia a causa del fatto che la ceramica stessa è un gruppo diversificato di materiali. Generalmente, le ceramiche condividono le proprietà fisiche di essere cristalline nella struttura e di agire come materiali isolanti termici ed elettrici, e queste proprietà sono derivate da diversi elementi principali in natura. Terraglia, ceramica e mattoni contengono le materie prime per la ceramica sotto forma di metalli cristallini come l’alluminio mescolato con composti di silicato come quarzo, feldspato e mica, che sono composti in gran parte da biossido di silicio. Questi tipi di materie prime sono generalmente indicati come argilla, costituendo oltre il 90% dei composti minerali sulla superficie della Terra che si formano nelle rocce.
La realizzazione di isolanti per alte temperature e applicazioni elettroniche avanzate, tuttavia, può includere materie prime per ceramiche come carbonio, azoto e zolfo. La ricerca avanzata sui superconduttori si basa anche sulle materie prime per i composti ceramici perché la ceramica tende a passare dalle proprietà isolanti naturali alle proprietà superconduttive a temperature molto basse. Le comuni ceramiche superconduttrici sono basate su composti di ossido di rame, ma vengono utilizzati anche molti metalli delle terre rare come il niobio e l’ittrio. Questi metalli insieme ai silicati sono spesso legati insieme nella produzione di ceramiche come con ittrio, alluminio e granato come composto di silicato. Una recente scoperta del 2002 di una ceramica superconduttiva unica era un composto di plutonio, cobalto e gallio, o PuCoGa5.
La produzione di ceramiche di solito comporta un processo in quattro fasi in cui una polvere che comprende metalli, silicati o altri composti come carbonio e zolfo viene compressa in un solido sotto pressione intensa e quindi lavorata nella forma desiderata. La realizzazione della ceramica comporta quindi la cottura del prodotto a una temperatura compresa tra 2,850° e 3,100° Fahrenheit (da 1,570° a 1,704° Celsius) per un periodo compreso tra 12 e 120 ore. Durante questo processo, il volume della parte in ceramica si comprime di circa il 20%, il che facilita un passaggio finale dopo la lavorazione della parte con un utensile diamantato o un’altra attrezzatura precisa per adattarla alle tolleranze e alle specifiche desiderate.
L’attività della ceramica abbraccia un’ampia area di interesse commerciale, dall’uso diffuso come vasellame e recipienti di cottura in porcellana decorativa e opere d’arte alla produzione di lame di coltelli in ceramica, materiali da costruzione come tubi e pavimenti e rivestimenti ad alta temperatura per le pale dei motori a turbogetto. Anche le sostituzioni dentali come i ponti dentali sono realizzate in ceramica. Poiché ciascuno di questi prodotti ha tolleranze, aspetto e requisiti strutturali davvero unici, le materie prime per la ceramica possono provenire da un lungo e complesso elenco di ingredienti.