粘土砖是指 Al203含量为 30%一 40%硅酸铝材料的粘土质制品。粘土砖是用50%的软质粘土和 50%硬质粘土熟料，按一定的粒度要求进行配料，经成型、干燥后，在 1300-1400℃的高温下烧成。粘土砖的矿物组成主要是高岭石和 6%一7%的杂质(钾、钠、钙、铁、铁的氧化物)。粘土砖的烧成过程，主要是高岭石不断失水分解生成莫来石结晶的过程。粘土砖中的 SiO2和 Al203在烧成过程中与杂质形成共晶低熔点的硅酸盐，包围在莫来石结晶的周围。
粘土砖属于弱酸性耐火制品，能抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀，对碱性物质的抵抗能力稍差。粘土砖的热性能好，耐急冷急热。粘土砖的耐火度与硅砖不相上下，高达 1690-1730℃，但荷重软化温度却比硅砖低200℃以上。因为粘土砖中除含有高耐火度的莫来石结晶外，还含有接近一半的低熔点非晶质玻璃相。
在 0-1000℃的温度范围内，粘土砖的体积随着温度升高而均匀膨胀，线膨胀曲线近似于一条直线，线膨胀率为0.6%-0.7%，只有硅砖的一半左右。当温度达1200℃后再继续升温时，其体积将由膨胀值开始收缩。粘土砖的残余收缩导致砌体灰缝的松裂，这是粘土砖的一大缺点。当温度超过1200℃后，粘土砖中的低熔点物逐渐熔化，因颗粒受表面张力作用而互相靠得很紧，从而产生体积收缩。
由于粘土砖的荷重软化温度低，在高温下产生收缩，导热性能比硅砖小15%-25%，机械强度也比硅砖差，所以，粘土砖只能用于焦炉的次要部位，如蓄热室封墙，小烟道衬砖及蓄热室格子砖、炉门衬砖、炉顶以及上升管衬砖等。