电炉耐火材料研究合理地设计、砌筑、使用或维护窑衬，通过减轻窑衬的工作负荷和提高隔热效果。以最大限度发挥现有耐火材料的功能。领域是耐火材料工艺的主要研究内容之一。微观结构领域研究耐火材料的骨料基质，主晶相、气孔相、、结合相玻璃相或杂质的组织形式，各相数量多少、 尺寸大小形貌特征以及结合方式对性能的影响。

    纳观结构在很大程度上决定了耐火材料的本质，极大影响耐火材料的真密度、比热容、热膨胀、导电性以及抗侵蚀、抗水化、耐真空性等很多重要性质。种类相同的耐火材料，显微结构的差异常常对性能有着决定性的影响。细观结构领域主要研究粗骨料、细骨料以及基质的种类、品质和数量、粒度分布对耐火材料其性能的总体影响，通过选择或调整工艺参数来最大限度发挥耐火原料的特性，改进耐火材料的性能。

    耐火材料具有十分复杂的无机非金属颗粒复合材料块。耐火材料里的物理化学性能和损毁机理、还有它本身的使用寿命都可通过调控其化学的成分组织结构来改变其特性。水泥行业科技人员主要通过选择现有耐火材料来合理设计窑衬结构，改善窑衬的砌筑和使用来提高耐火材料的寿命。