Важнейшей группой чистых материалов являются окислы – соединения, наиболее стойкие в условиях окислительной среды. Первыми такими материалами были уже известные окислы алюминия, кремния и магния. В дальнейшем эта группа была пополнена окислами циркония, бериллия, тория. Применение последней затруднено из-за радиоактивных свойств.

Изготовление изделий из чистых окислов, помимо трудностей связанных с получением соединений в чистом виде, вызывает большие трудности при их спекании. Отсутствие в этих материалах примесей, дающих хотя бы небольшое количество легкоплавкой жидкой фазы, и их высокая огнеупорность потребовали нового подхода к получению из них плотных прочных изделий.

Таким методом спекания этих материалов без участия жидкой фазы при температурах значительно более низких, чем температура плавления, явился метод тонкого помола. При тонком помоле, когда размеры частиц доходят до микронов, поверхностная энергия частиц, приходящаяся на единицу массы, сильно увеличивается. Ряд дефектов кристаллической решетки, появляющихся на поверхности обломанных кристаллов, приводит к рекристаллизации их при обжиге отформованного изделия. Прочность таких изделий обусловлена срастанием кристаллов при рекристаллизации.

Микрошлифы разрушенных изделий показывают, что разрушение происходит не по плоскостям срастания кристаллов, а по излому самих кристаллов
При помощи этих методов, связанных также с высокотемпературным обжигом, получен ряд материалов, по прочности приближающихся к металлам, но сильно превосходящих их по температуростойкости. Для чистых окислов температуры плавления весьма близки к огнеупорности. Эти материалы, характеризуемые почти нулевой пористостью, отличаются значительной прочностью при повышенных температурах. Высокая теплопроводность их при низких температурах падает с повышением температуры.

Вследствие высоких температур применения огнеупоров из чистых окислов необходимо характеризовать их по показателям летучести (испаряемости), которая в условиях выше 2000°С весьма существенно влияет на разрушение материала. Ряд осложнений создается при последующей конденсации паров окислов. Ниже приводятся температуры заметной летучести отдельных окислов, °С:

Аl₂О₃ — 1750 BeO — 2100
MgO — 1600 ThO₂ — 2300
ZrO₂ — 2300

В настоящее время эти материалы еще недостаточно распространены в промышленности и применяются только для специальных целей в различных лабораторных установках, камерах сгорания, ядерных установках, лопатках газовых турбин и т.п. В последнем случае большую роль играет их высокая прочность наряду с низкой плотностью (по сравнению с металлами). Благодаря этому центробежные усилия при работе турбины в них развиваются значительно, меньше, чем у металлов. Ценным свойством окисных огнеупоров является стойкость их в окислительной среде.