ligesom i ethvert materiale bestemmes keramikens egenskaber af de tilstedeværende atomer, typerne af binding mellem atomerne og den måde, atomerne pakkes sammen

to typer bindinger findes i keramik: ionisk og kovalent. Den ioniske binding forekommer mellem et metal og et ikke-metal, med andre ord to elementer med meget forskellig elektronegativitet. Elektronegativitet er kernens evne i et atom til at tiltrække og fastholde alle elektronerne i selve atomet og afhænger af antallet af elektroner og afstanden af elektronerne i de ydre skaller fra kernen.

i en ionbinding overfører et af atomerne (metallet) elektroner til det andet atom (det ikke-metal) og bliver således positivt ladet (kation), mens det ikke-metal bliver negativt ladet (anion). De to ioner med modsatte ladninger tiltrækker hinanden med en stærk elektrostatisk kraft.

kovalent binding forekommer i stedet mellem to ikke-metaller, med andre ord to atomer, der har lignende elektronegativitet, og involverer deling af elektronpar mellem de to atomer.

selvom begge typer bindinger forekommer mellem atomer i keramiske materialer, er ionbindingen i de fleste af dem dominerende.der er to andre typer atomobligationer: metallic og Van Der Vaals. I den første er metalkationerne omgivet af elektroner, der kan bevæge sig frit mellem atomer. Metalliske bindinger er ikke så stærke som ioniske og kovalente bindinger. Metalliske bindinger er ansvarlige for de vigtigste egenskaber ved metaller, såsom duktilitet, hvor metallet let kan bøjes eller strækkes uden at gå i stykker, så det kan trækkes i tråd. Den frie bevægelighed for elektroner forklarer også, hvorfor metaller har tendens til at være ledere af elektricitet og varme.bindinger består af svage elektrostatiske kræfter mellem atomer, der har permanent eller induceret polarisering. Et eksempel på Van Der-binding er hydrogenbindingen mellem brint og ilt, som er ansvarlig for mange egenskaber ved vand.

i polymerer er der kovalente bindinger mellem polymerens atomer, men de polymere makromolekyler (eller kæder) holdes sammen af Van Der-Vaalskræfter. Af alle de fire typer obligationer er Van Der Vaals den svageste. Af denne grund er polymerer meget elastiske (f.eks. et gummibånd), kan let smeltes og har lav styrke.

de ioniske og kovalente bindinger af keramik er ansvarlige for mange unikke egenskaber ved disse materialer, såsom høj hårdhed, høje smeltepunkter, lav termisk ekspansion og god kemisk resistens, men også for nogle uønskede egenskaber, først og fremmest skørhed, hvilket fører til brud, medmindre materialet hærdes af forstærkningsmidler eller på anden måde.

keramikens egenskaber afhænger imidlertid også af deres mikrostruktur. Keramik er per definition naturlige eller syntetiske uorganiske, ikke-metalliske, polykrystallinske materialer. Nogle gange er selv monokrystallinske materialer, såsom diamant og safir, fejlagtigt inkluderet under udtrykket keramik. Polykrystallinske materialer dannes af flere krystalkorn sammenføjet under produktionsprocessen, hvorimod monokrystallinske materialer dyrkes som en tredimensionel krystal. Fremstillingsprocesser af polykrystallinske materialer er relativt billige sammenlignet med enkeltkrystaller. På grund af disse forskelle (f. eks. korngrænser, fremstillingsprocesser), polykrystallinske materialer bør virkelig ikke forveksles med enkeltkrystaller og bør være de eneste, der er inkluderet under definitionen af keramik. Egenskaberne og behandlingen af keramik påvirkes i høj grad af deres kornstørrelser og former, og egenskaber såsom densitet, hårdhed, mekanisk styrke og optiske egenskaber korrelerer stærkt med mikrostrukturen af det sintrede stykke.

på den anden side er glas lavet af uorganiske, ikke-metalliske materialer med en amorf struktur. Amorf struktur betyder, at atomer ikke er organiseret efter et velordnet, gentagende arrangement som i krystaller. Glaskeramik er lavet af små korn omgivet af en glasagtig fase og har egenskaber imellem glas og keramik.

nedenstående tabel giver en oversigt over de vigtigste egenskaber ved keramik og glas. Disse er typiske egenskaber. Faktisk kan egenskaber ved keramik og glas skræddersys til specifikke anvendelser ved at ændre sammensætning, herunder skabe kompositmaterialer med metaller og polymerer og ved at ændre behandlingsparametre.