納米二氧化鋯（ZrO?）具有獨特的物理化學性質。其熔點高達 2715℃，熱導率低（約 2W/(m?K)），在高溫下仍能保持穩定結構，是優良的耐高溫材料。化學穩定性突出，耐強酸強堿腐蝕，不與大多數有機溶劑反應，適合在惡劣環境中應用。

力學性能方面，納米級顆粒賦予其超高強度（抗彎強度達 1500MPa）和韌性，遠超傳統陶瓷，被稱為 “陶瓷鋼”。光學上，它具有高折射率（2.2）和良好的透光性，經摻雜后可制成透明陶瓷，用于高壓鈉燈燈管。

此外，納米二氧化鋯具有優異的生物相容性，與人體骨骼組織親和力強，且不引發免疫反應，是理想的牙科種植體和骨修復材料。其半導體特性還使其在氧傳感器、燃料電池電解質等領域展現潛力，這些性質共同奠定了它在結構材料、功能材料領域的重要地位。