紫砂壺是用紫砂經高溫燒製的陶器，燒製溫度比用陶土製作的陶器高，更堅實而多微小的氣孔，和瓷器一樣不會因溫度中國劇變化而碎裂；由於是用紫砂做原料，所以又不會瓷化。紫砂是含鐵比較豐富的陶土，常見的紫砂燒結後會呈現褐色（三氧化二鐵呈色）和鐵青色（氧化亞鐵呈色）及其調色（還有一大類紫砂，呈色物質除鐵的氧化物外，還有少量的鈦、鎳氧化物）。紫砂含有石英和黏土，既具有一定強度，又易造型（專業術語為可塑性，即外力可使變形，去掉外力後形狀不改變）。所以紫砂適合做要求具有特殊呈色（主要是紅和鐵青及其調色）的器物。 因為紫砂即含石英又含黏土，所以燒結後的紫砂石英顆粒之間會出現通透性氣孔（主要是黏土中有機物在一定高溫下發生化學反應釋放出氣體所致）、石英顆粒外的團結性黏土會出現氣泡。故紫砂適度燒結後兼具保溫隔熱、適度給氧的特點，成為最適合製作茶壺的材質。
因為鐵燒成後能呈色，所以對於紫砂來說，成也鐵，敗也鐵。是從日用陶器中衍生出來的，但自從瓷器也從日用陶器衍生出來之後，紫砂就被邊緣化了，因為紫砂的含鐵量高，燒成後不如瓷土純淨，無法在像一張白紙一樣的瓷坯上那樣做最新最美的圖畫，相對於一向受皇家寵愛的瓷器來說，紫砂器淪為茶區下里巴人的泡茶實用品。
紫砂大約形成於幾億年前，是一種含鐵量豐富的特種陶土。和普通陶土相比，紫砂透氣性好，具有透氣不透水的獨特性能，幾百年前就被用來製作紫砂壺等茶具。由此看來，紫砂僅僅是含鐵量豐富而已。
在這裡，善良的人們被所謂的“微量元素”所矇蔽了。人體是由60多種元素所組成。根據元素在人體內的含量不同，可分為宏量元素和微量元素兩大類。凡是占人體總重量的0.01%以上的元素，如碳、氫、氧、氮、鈣、磷、鎂、鈉等，稱為宏量元素；凡是占人體總重量的0.01％以下的元素，如鐵、鋅、銅、錳、鉻、硒、鉬、鈷、氟等，稱為微量元素。微量元素在人體內的含量真是微乎其微，如鋅只佔人體總重量的百萬分之三十三。鐵也只有百萬分之六十。
有對紫砂壺和瓷器壺有過研究的壺友都會知道,瓷器與陶器的主要差別之一，是瓷器含鐵量低(<1﹪)，通常紅色陶器含鐵量大於5.5﹪，在正常燒成條件下，陶土含鐵量不同，呈色不一。含量≦0.8﹪，燒成後呈白色;含量1.3﹪，燒成後成灰色;;含量2.7﹪，燒後呈灰色;含量2.7﹪，燒後呈淡黃色;含量5.5﹪，燒成後呈淡紅色;含量8.5﹪，燒成後呈紅色;含量10.5﹪，燒成後呈深紅色。但陶土中含有的氧化鐵是以多種形式存在，如紫砂泥，就有下列幾種;
礦物名稱分子式礦物顏色
赤鐵礦Fe2O3櫻紅、暗紅色
褐鐵礦Fe2O3、nH2O黃褐色至黑色
針鐵礦Fe2O3、H2O淡紅、淡黃、淡褐色
硫鐵礦FeS2黑色
磁鐵礦Fe3O4或FeO、Fe2O3鐵黑色
經過紫砂泥中Fe2O3和FeO的分析，Fe2O3總7.41~8.62﹪，FeO為0.73~0.55﹪，赤鐵礦佔90﹪左右，其它為20﹪左右。同時由於MnO2、Cr2O3、CaO及其它少量色著色氧化物的存在，導致了紫砂泥的紫紅色調。燒成氣氛對紫砂壺的顯色關係重大，對宋代中期羊角山紫砂器分析的結果:Fe2O3(總)8.24﹪,FeO5.44﹪，製品斷面呈黑色，近代紫砂分析結果:Fe2O3(總)9.95﹪，FeO0.55﹪斷面呈紫紅色。運用精湛的燒成技術，製品可以獲得要求的色澤。這就是紫砂壺顏色多變的原因了。
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