燒制陶粒的原料主要組分一般為SiO₂和Al₂O₃。Al₂O₃在高溫條件下生成莫來石等礦物成分，是陶粒強度的主要來源；堿性氧化物 Fe₂O₃、RO（CaO、MgO）、R₂O（K₂O、 Na₂O）等為助融成分。當原料的化學組成位于三相圖中的燒脹區(qū)時，可作為燒制陶粒的原料，生產燒脹陶粒的合適范圍為SiO₂ 48％～65％，Al₂O₃ 14％～20％，F(xiàn)e₂O₃、RO、R₂O等熔劑之和13％～26％，且m（SiO₂＋Al₂O₃）／m（Fe₂O₃＋RO＋R₂O）為3.5～10。

污泥與黏土、頁巖等主要成分相似，主要為 SiO₂和Al₂O₃，具備資源化制備輕質陶粒的可能。給水廠污泥中由于添加過多鋁類絮凝劑導致SiO₂含量相對偏低，Al₂O₃成分偏高，會引起陶粒強度下降，同時燒結溫度升高，造成陶粒產品質量下降和能源浪費。污水廠污泥同樣存在SiO₂含量偏低的問題，此外其燒失量相當大（LOI＞40％），在煅燒過程中收縮明顯，無高溫液相出現(xiàn)，通常不具備直接燒制陶粒的條件。因此，研究人員采取添加含硅、鋁等輔助材料復配原料的方式資源化利用污泥燒制陶粒。常用添加材料如粉煤灰、蒙脫土等的主要化學成分，經過摻加硅、鋁類輔助材料后基本能滿足燒制陶粒的原料需求，污泥作為輔助摻料起到促進陶粒膨脹的作用。