陶瓷原料主要是铝土、石英和长石这些白色矿物混合物，高温烧制后杂质分解，所以原本呈现白色。烧制温度不够时杂质残留，氧化铁含量超过5%就会发灰变黑，比如普通陶瓷氧化铁含量在1%-3%之间，而青瓷含铁量高达8%就会呈现青黑色。

氧化铁是导致陶瓷变黑的主因，烧制温度和时间直接影响杂质分解程度。实验数据显示，当烧制温度低于1200℃时，铝土中的氧化铁无法完全分解，残留的铁元素与石英反应生成铁氧化物颗粒，这些颗粒在显微镜下呈现黑色斑点。比如景德镇窑炉烧制温度达到1350℃以上，能将氧化铁含量降至1.2%以下，而家庭陶艺烧制温度通常只有800-1000℃，残留铁元素高达4.5%。此外烧制时间不足30分钟，铁氧化物结晶不充分，会形成暗色层。例如某窑厂测试发现，延长烧制时间至45分钟，铁氧化物结晶度提高60%，陶瓷表面黑斑减少73%。成品颜色取决于三个因素：原料铁含量、烧制温度和时间。