Si3N4 yra junginys, daugiausia pagrįstas kovalentinėmis jungtimis. Ryšiai yra stiprūs, o obligacijų kryptingumas yra stiprus. Defektų susidarymas ir migracija konstrukcijoje reikalauja daug energijos, tai yra defektų difuzijos koeficientas mažas (trūkumai) ir sunkiai sukepinamas. Tarp jų kovalentinis ryšys Si-N komponentas yra 70%, o joninis ryšys yra 30%. Tuo pačiu metu, kadangi pati Si3N4 struktūra nėra pakankamai tanki, norint pagerinti veikimą, reikia pridėti nedidelį kiekį oksido sukepinimo pagalbinės medžiagos, kuri sutankinama skystos fazės sukepinimo būdu.
Si3N4 yra dviejų kristalų formų, viena yra -Si3N4, smailūs kristalai, balti arba beveik balti, o kita yra -Si3N4, tamsesnės spalvos, tankių granuliuotų daugiakampių arba trumpų prizmių pavidalu. Abi yra šešiakampės kristalų sistemos ir abu yra trimačiai erdviniai tinklai, sudaryti iš [SiN4]4-tetraedrų, dalijančių viršūnių kampus.
Aukštoje temperatūroje fazė yra termodinamiškai stabilesnė, todėl fazė pasikeičia ir virsta faze. Todėl sukepinant Si3N4 miltelius su dideliu fazių kiekiu galima gauti smulkiagrūdžius, ilgus stulpinius -Si3N4 grūdelius, kurie pagerina medžiagos atsparumą lūžiams. Tačiau nenormalus dalelių augimas turi būti kontroliuojamas keramikos sukepinimo metu, todėl atsiranda porų, įtrūkimų ir dislokacijos defektų, kurie tampa medžiagos lūžimo šaltiniu.
