O material central dos tubos cerâmicos normalmente consiste em materiais cerâmicos de alto-desempenho, como alumina, zircônia e carboneto de silício; entre estes, os tubos cerâmicos de alumina são os mais prevalentes devido à sua excepcional combinação de propriedades.
Como o nome sugere, os tubos cerâmicos de alumina são compostos principalmente de óxido de alumínio (Al₂O₃). Dependendo do nível de pureza, eles são classificados em vários graus-como 95%, 99% e 99,5%. Geralmente, quanto maior a pureza, melhor será o desempenho; no entanto, isto também implica um aumento correspondente no custo. Os tubos cerâmicos de alumina possuem uma faixa de temperatura operacional excepcionalmente ampla, capaz de suportar temperaturas de uso contínuo que variam de -200 graus a 1.600 graus, e até mesmo suportar temperaturas tão altas quanto 1.800 graus por curtos períodos. Esta característica os torna indispensáveis em ambientes de alta temperatura.
Em termos de propriedades mecânicas, os tubos cerâmicos de alumina demonstram excelente desempenho. Eles exibem alta resistência à compressão: o grau de pureza de 95% atinge uma resistência à compressão maior ou igual a 250 MPa, enquanto o grau de pureza de 99% atinge um nível ainda mais alto de maior ou igual a 300 MPa. Em relação à resistência à flexão, atingem maior ou igual a 180 MPa à temperatura ambiente e mantêm uma resistência superior ou igual a 120 MPa mesmo em temperaturas elevadas de 1000 graus. Além disso, os tubos cerâmicos de alumina apresentam alta densidade aparente, baixa porosidade aparente, baixo coeficiente de expansão térmica e condutividade térmica moderada; esses atributos combinados garantem sua excepcional estabilidade térmica.
Além de suas propriedades mecânicas e térmicas fundamentais, os tubos cerâmicos de alumina também possuem excelente isolamento elétrico, resistência à corrosão e resistência ao desgaste. Eles exibem propriedades dielétricas de alta-frequência superiores, tornando-os ideais para uso como componentes isolantes em equipamentos de aquecimento-de alta frequência. Eles são capazes de resistir à corrosão causada por metais fundidos, gases-de alta temperatura e a maioria das soluções ácidas e alcalinas (com exceção do ácido fluorídrico). Além disso, com uma dureza Mohs de 9-perdendo apenas para a do diamante, sua superfície é altamente resistente à abrasão e arranhões.