La ceramica usata in orologeria non è quella delle piastrelle: è quasi sempre ossido di zirconio (ZrO₂), sinterizzato a temperature intorno ai 1.400 °C e poi lavorato con abrasivi al diamante. La durezza raggiunge i 2.300 Vickers contro i circa 200 dell'acciaio inossidabile. Questo la rende praticamente immune ai graffi da uso quotidiano. Il rovescio è strutturale: più un materiale è duro, più tende a essere fragile. Una cassa in ceramica che cade su una superficie dura può scheggiarsi o rompersi di netto, senza il più piccolo segno premonitore. Chi lavora al banco lo vede: l'orologio arriva perfetto tranne per un angolo spezzato.
Il processo produttivo è il vero collo di bottiglia. Durante la sinterizzazione il pezzo subisce un ritiro fino al 25% rispetto alle dimensioni iniziali del verde ceramico. Compensare questo ritiro con la precisione che l'orologeria richiede è difficile, e spiega perché pochissimi produttori possano fare casse intere in ceramica senza ricorrere a fornitori specializzati. La finitura spazzolata è ulteriormente complessa: richiede abrasivi al diamante dedicati e tempi lunghi, motivo per cui la maggior parte degli orologi in ceramica esce dalle fabbriche con superfici interamente lucidate a specchio.
I colori sono un vantaggio reale rispetto ai rivestimenti. Nei pezzi in ceramica il colore è incorporato nella massa durante la fabbricazione, mescolando ossidi metallici alla polvere di zirconio prima della sinterizzazione. Non c'è strato superficiale che possa usurarsi. Rolex sfrutta questo principio nel Cerachrom, l'inserto di lunetta ceramica usato su Submariner e GMT-Master II: il colore non sbiadisce, a differenza del precedente inserto in alluminio anodizzato. Omega con Ceragold combina ceramica e oro per la scala tachimetrica della ghiera dello Speedmaster, garantendo durabilità senza sacrificare la leggibilità.
Alcune aziende hanno sviluppato varianti ibride per correggere la fragilità. IWC ha brevettato il Ceratanium, che mescola titanio e ceramica, e usa ossido di zirconio nei componenti del sistema di carica Pellaton per ridurre l'usura delle parti in movimento. Panerai ha presentato uno strato ceramico denso applicato sul titanio con resistenza alla frattura dichiarata dieci volte superiore alla ceramica convenzionale. Swatch lavora con una Bioceramic, composto ceramico-plastico più leggero e meno fragile, ma con proprietà fisiche diverse dalla ceramica pura. IWC ha sviluppato anche Ceralume, che incorpora pigmenti Super-LumiNova direttamente nella massa ceramica: al momento è l'unica ceramica luminescente omogenea, non un rivestimento sovrapposto.
Dal punto di vista dell'ipoallergenicità, la ceramica a ossido di zirconio non contiene nichel né cromo libero, il che la rende adatta a chi ha reattività cutanea ai metalli. Non è magnetizzabile. Il peso è inferiore all'acciaio ma superiore al titanio puro.