A Si3N4 főként kovalens kötéseken alapuló vegyület. A kötések erősek és a kötések irányultsága erős. A szerkezeti hibák kialakulása, migrációja sok energiát igényel, vagyis alacsony a hibadiffúziós együttható (hátrányok), nehezen szinterezhető. Közülük a kovalens kötés Si- Az N komponens 70%, az ionos kötés 30%. Ugyanakkor, mivel maga a Si3N4 szerkezete nem elég sűrű, a teljesítmény javítása érdekében kis mennyiségű oxidos szinterezési segédanyagot kell hozzáadni, és folyadékfázisú szinterezéssel sűrűsödik.
A Si3N4 két kristályformát tartalmaz, az egyik a -Si3N4, hegyes kristályok, fehér vagy törtfehér, a másik pedig a -Si3N4, sötétebb színű, sűrű szemcsés poliéderek vagy rövid prizmák formájában. Mindkettő hatszögletű kristályrendszer, és mindkettő háromdimenziós térbeli hálózat, amely [SiN4]4-tetraéderekből áll, amelyeknek csúcsa sarkai osztoznak.
Magas hőmérsékleten a fázis termodinamikailag stabilabb, így a fázis fázisváltozáson megy keresztül, és fázissá válik. Ezért a nagy fázistartalmú Si3N4 por szinterezésekor finom szemcsés, hosszú oszlopos -Si3N4 szemcsék nyerhetők, ami javítja az anyag törési szívósságát. A részecskék abnormális növekedését azonban ellenőrizni kell a kerámia szinterezés során, ami pórusok, repedések és diszlokációs hibák megjelenését okozza, és az anyagtörés forrásává válik.
