根据温度的不同，氧化锆的生产会产生三种可能的相：单斜晶、四方晶和立方晶。氧化锆的这种独特性质使其可灵活用于各种用途和行业。氧化锆是通过热处理或热解离生产的，尽管以纯形式进行处理可能会导致突然的相变，从而可能使材料破裂或断裂。那是当应用稳定剂（例如氧化镁、氧化钇和氧化钙）掺杂以保持结构完整时。这种热处理也称为煅烧，其中在氧气或空气介质中加热至高温。
氧化锆也可以通过与碳酸钙、氧化钙、碳酸钠、氧化镁和氢氧化钠（也称为烧碱）等化合物熔融分解锆石砂来生产。锆石的氯化也导致了氧化锆的生产，其中得到的四氯化锆在高温（~900C）下煅烧，生产出商业级的氧化锆。另一种方法是将收集到的四氯化锆溶解在水中，形成结晶的氯化锆。然后将所得产物在高温下进行热处理以生产高纯度氧化锆。高纯度氧化锆是生产锆粉的前体，通过用水 合钙还原 ZrO 2。这种钙热过程是在氩气气氛下在大约 1000°C 的连续加热下制备的。
