La céramique utilisée en horlogerie n'est pas celle des carrelages : c'est presque toujours de l'oxyde de zirconium (ZrO₂), fritté à des températures autour de 1.400 °C puis travaillé avec des abrasifs en diamant. La dureté atteint 2.300 Vickers contre environ 200 pour l'acier inoxydable. Cela la rend pratiquement immunisée contre les rayures dues à l'utilisation quotidienne. Le revers est structurel : plus un matériau est dur, plus il tend à être fragile. Un boîtier en céramique qui tombe sur une surface dure peut s'écailler ou se casser net, sans le moindre signe avant-coureur. Ceux qui travaillent à l'établi le voient : la montre arrive parfaite sauf pour un angle cassé.
Le processus de production est le véritable goulot d'étranglement. Pendant la frittage, la pièce subit un retrait allant jusqu'à 25 % par rapport aux dimensions initiales de la céramique verte. Compenser ce retrait avec la précision que l'horlogerie exige est difficile, et explique pourquoi très peu de fabricants peuvent faire des boîtiers entièrement en céramique sans recourir à des fournisseurs spécialisés. La finition brossée est encore plus complexe : elle nécessite des abrasifs en diamant dédiés et des temps de traitement longs, raison pour laquelle la plupart des montres en céramique sortent des usines avec des surfaces entièrement polies en miroir.
Les couleurs sont un véritable avantage par rapport aux revêtements. Dans les pièces en céramique, la couleur est incorporée dans la masse lors de la fabrication, en mélangeant des oxydes métalliques à la poudre de zirconium avant la frittage. Il n'y a pas de couche superficielle qui puisse s'user. Rolex exploite ce principe dans le Cerachrom, l'insert de lunette en céramique utilisé sur la Submariner et la GMT-Master II : la couleur ne s'estompe pas, contrairement à l'insert en aluminium anodisé précédent. Omega avec Ceragold combine la céramique et l'or pour l'échelle tachymétrique de la lunette Speedmaster, garantissant la durabilité sans sacrifier la lisibilité.
Certaines entreprises ont développé des variantes hybrides pour corriger la fragilité. IWC a breveté le Ceratanium, qui mélange titane et céramique, et utilise l'oxyde de zirconium dans les composants du système de remontage Pellaton pour réduire l'usure des pièces mobiles. Panerai a présenté une couche céramique dense appliquée sur le titane avec une résistance à la rupture déclarée dix fois supérieure à la céramique conventionnelle. Swatch travaille avec une Bioceramic, un composite céramique-plastique plus léger et moins fragile, mais avec des propriétés physiques différentes de la céramique pure. IWC a également développé Ceralume, qui incorpore les pigments Super-LumiNova directement dans la masse céramique : c'est actuellement la seule céramique luminescente homogène, pas un revêtement superposé.
Du point de vue de l'hypoallergénicité, la céramique à oxyde de zirconium ne contient pas de nickel ni de chrome libre, ce qui la rend adaptée à ceux qui ont une réactivité cutanée aux métaux. Elle n'est pas magnétisable. Son poids est inférieur à celui de l'acier mais supérieur au titane pur.