納米氧化鋯為白色固體，分子量123.22，熔點(diǎn)2397℃，沸點(diǎn)4275℃，硬度較大、常溫下為絕緣體、而高溫下則具有優(yōu)良的導(dǎo)電性。
納米氧化鋯具有抗熱震性強(qiáng)、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、材料復(fù)合性突出等特點(diǎn)。將納米氧化鋯與其他材料（Al2O3 、SiO2 ）復(fù)合，可以極大地提高材料的性能參數(shù)，提高其斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度等。因此，納米二氧化鋯不僅應(yīng)用于結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷領(lǐng)域，也應(yīng)用于提高金屬材料的表面特性（熱傳導(dǎo)性、抗熱震性、抗高溫氧化性等）。利用納米二氧化鋯摻雜不同元素的導(dǎo)電特性，在高性能固體電池中用于電極制造。
納米氧化鋯粉體燒結(jié)成的陶瓷由于其相變?cè)鲰g的良好性能已成為主要的結(jié)構(gòu)陶瓷之一；在納米復(fù)合材料研究中，將納米二氧化鋯作為彌散相對(duì)基體進(jìn)行增強(qiáng)韌化，已取得顯著的效果；穩(wěn)定納米氧化鋯作為一種理想的電解質(zhì)已被廣泛地應(yīng)用于固體氧化物燃料電池中。
