Peningkatan sifat mekanik keramik zirkonia berasal dari transformasi fase kristalnya. Transformasi fase tetragonal menjadi fase monoklinik merupakan transformasi fase martensit. Transformasi fasa disertai dengan ekspansi volume 3% 5% dan deformasi geser 5% 7%. Zirkonia murni biasanya hanya ada dalam bentuk fase monoklinik pada suhu kamar.
However, adding a proper amount of oxides such as MgO, Y2O3>CaO, Sc203, La2O3 dan Mn2O3, yang bermanfaat untuk menstabilkan fase tetragonal, dapat membuat zirkonia tetragonal stabil pada suhu kamar; sedangkan fase tetragonal stabil pada suhu kamar penting dalam proses penggunaan material. Dalam medium, gaya eksternal menginduksi transisi ke fase monoklinik yang lebih stabil, yang menghabiskan sebagian energi dan menghilangkan medan tegangan.
Pada saat yang sama, efek peningkatan volume partikel perubahan fasa akan menghambat perkembangan retakan sampai batas tertentu, meningkatkan ketangguhan material, dan mencegah retak. Perpanjangan, sebaliknya, jika perubahan fasa menyebabkan retakan mikro pada material, selama ukuran retakan cukup kecil, dan retakan mikro yang terdistribusi secara merata berperan dalam dispersi tegangan, diperlukan beban eksternal yang lebih besar untuk membuat retakan tersebut merambat.
