純ZrO2為白色，含雜質時呈黃色或灰色，一般含有HfO2，不易分離。世界上已探明的鋯資源約為1900萬噸，氧化鋯通常是由鋯礦石提純制得。在常壓下純ZrO2共有三種晶態:單斜(Monoclinic)氧化鋯(m-ZrO2)、四方氧化鋯(t-ZrO2)和立方(Cubic)氧化鋯(c-ZrO2)，上述三種晶型存在于不同的溫度范圍，并可以相互轉化:

溫度 密度

單斜(Monoclinic)氧化鋯(m-ZrO2) <950℃ 5.65g/cc

四方(Square)氧化鋯(t-ZrO2) 1200-2370℃ 6.10g/cc

立方(Cubic)氧化鋯(c-ZrO2) >2370℃ 6.27g/cc

上述三種晶態具有不同的理化特性，在實際應用為獲得所需要的晶形和使用性能，通常加入不同類型的穩定劑制成不同類型的氧化鋯陶瓷，如部分穩定氧化鋯(partially stabilized zirconia，PSZ)，當穩定劑為CaO、 MgO、Y2O3時，分別表示為Ca-PSZ、 Mg-PSZ、 Y-PSZ等。由亞穩的t- ZrO2組成的四方氧化鋯稱之為四方氧化鋯多晶體陶瓷(Square zirconia polycrysta，TZP)。當加入的穩定劑是Y2O3 、CeO2，則分別表示為Y-TZP、Ce-TZP等。