現代科技一日千里，我們用來製造工具的物料已經不再局限於金屬、石頭和木頭，科學家還製造新的物料改善工具的性質。例如：我們用液晶製造顯示器，用陶瓷製造耐火物料，用納米物料製造催化劑和藥物。
陶瓷是一種物料，在古代的中國已經被廣泛應用於製造各式各樣的陶瓷器。
合金是由起碼兩種元素混合而成，其中一種必須是金屬；而陶瓷則是由最少兩種元素合成（並不是混合），其中一種必須是非金屬（例如碳和硅）。這亦即是說陶瓷可由金屬和非金屬合成，亦可是由兩種非金屬合成。
因此概括而言，陶瓷由一種非金屬元素和其他元素經過加熱而製成的無機固體化合物。
陶瓷的傳統應用除了製作陶瓷品外，還包括建築用的水泥（通常是石灰石 \(\ce{CaCO3}\) 和其他黏土混合而成）。
現代的陶瓷物料包括氧化物和非氧化物，氧化物的例子包括氧化鋁 (\(\ce{Al2 O3}\))和氧化鋯 (\(\ce{ZrO2}\))，非氧化物的例子包括碳化硅 (\(\ce{SiC}\))和氮化硅 (\(\ce{Si3 N4}\))。
由於陶瓷並沒有特定的化學式，因此以下就為氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷各舉一例，說明它們的結構。
碳化硅擁有巨型共價結構，因此它的性質和一般巨型共價物質相同。
碳化硅擁有很多不同的晶體形式，其中一種與金剛石中碳原子的排列相似。每個碳原子與 \(4\) 個硅原子生成單鍵，形成四面體；每個硅原子亦與 \(4\) 個碳原子生成單鍵，形成四面體。因此碳化硅擁有巨型共價結構，所以碳化硅是堅硬和高熔點的物料，而且是良好的熱絕緣體和良好的電絕緣體。
一般而言，陶瓷都有以下共通特性：堅硬但易碎、耐磨、耐火、隔熱、抗氧化和高電絕緣性。
| 物料 | 熔點(\(^\circ \rm{C}\)) | 密度(\(\text{g cm}^{−3}\)) | 硬度(\(\text{Mohs}\)) | 導熱性(\(\text{W m}^{−1}\;\text{K}^{−1}\)) | 導電性(\(\text{S m}^{−1}\)) |
|---|---|---|---|---|---|
| 氧化鋁 | \(2054\) | \(3.98\) | \(9\) | \(39.0\) | \(<10^{−13}\) |
| 碳化硅 | \(2830\) | \(3.20\) | \(9\) | \(71.0\) | \(1-10^{−9}\) |
| 氮化硅 | \(1900\) | \(3.30\) | \(9\) | \(33.0\) | \(<10^{−12}\) |
| 鋁 | \(660\) | \(2.70\) | \(3\) | \(237\) | \(37.0 \times 10^{6}\) |
| 碳鋼 | \(1515\) | \(7.85\) | \(5\) | \(51.9\) | \(6.25 \times 10^{6}\) |
陶瓷一般都是高熔點、高隔熱性能、良好電絕緣性能的物料。
一般而言，陶瓷比金屬較堅硬、較耐磨，而且抗腐蝕性較強。此外，陶瓷在高溫情況下，亦能保持它的強度。
然而，與金屬相比，陶瓷的導電性和導熱性一般都較差，而且更易碎。
陶瓷除了可用來製造工藝品外，還可用於醫療方面，例如：假牙。
很多交通工具的引擎、發電廠的渦輪機都是陶瓷製造，這是因為陶瓷耐熱，而且在高溫環境下不會變形，亦可承受負重。
陶瓷非常堅硬、耐磨和抗腐蝕性強，因此可用來製成切割工具、軸承和齒輪。
