紅陶、彩陶、灰陶、黑陶及白陶
各地區燒製的陶器在器型品種上千變萬化，但它們有一共同點，即它們所采用的原料大多是含鈣量較低的鐵質易熔黏土。在這類黏土中鐵的氧化物是主要的呈色成分。在無窯燒陶的技術中，由於在燒烤過程中，氧氣能充分供給，故燒成氣氛呈氧化態，陶坯中的鐵元素呈高價狀態（即Fe2O3），故燒成的陶器主要呈黃紅色，產品即為紅陶或褐陶。
在早期豎穴窯或橫穴窯的燒陶中，由於這些窯中火膛所產生的火焰經火道、火眼進入窯室，然後從窯頂排出，根據火焰自下而上的流向特點，當今人們稱之為升焰窯。在這種升焰窯中，進入窯室的空氣不加控製，所以火焰中含有大量剩餘的氧氣，陶器仍在氧化氣氛中燒成，陶胎中鐵元素以Fe2O3形態存在，故陶器依然呈紅黃色。後來隨著陶窯的發展，人們在窯頂可以用多種方法封閉。若在燒成後期封閉了窯頂出氣孔，再往窯內噴水，初時的目的可能是為了迅速降低窯溫，以盡快取出。產品。這樣做的結果則是造成燒成後期的窯室，由於氧氣的減少而呈還原氣氛，陶胎中的鐵元素以黑色的FeO的形態展現，從而使燒成的陶器呈灰色，這就是灰陶。若在上述燒陶的後期中，讓火膛中的柴草過量，同時封閉窯頂，火焰中大量產生的遊離的煙（炭黑）就會均勻地向陶胎中滲透，燒出的陶器不僅呈灰色，甚至呈黑色，一般的黑陶大概是這樣燒成的。事實上，在早期，由於燒成中諸多技術問題特別是氣氛的控製不好，燒出來的陶器呈現出來的大多是雜色，器表上紅灰、灰黑顏色並存，也有的是內紅外灰、內紅外黑、內灰外黑。
由此可見，燒製紅陶、黑陶、灰陶盡管與製陶的原料有關，更多的是倚重於燒陶技術的掌握。各地陶器種類的演變主要在於製陶技術的差異特別是燒陶技術的掌握，當然還與各地區先民對陶色的愛好興趣有關。有了這種認識，人們就能明白，陶器品種的增加，實際上是製陶技術發展的自然結果，其中包含了許多化學變化的因素，這點，古人是無法知道的。
仰韶文化的製陶業已相當發達，這時期生產的細泥彩陶則是仰韶文化的佼佼者，它代表了當時製陶工藝的最高水平，因此考古學上也常將仰韶文化稱為彩陶文化。仰韶文化的彩陶實際上也經曆了很長時間的發展。早在前仰韶文化的白家文化和北首嶺早期文化（距今7800～7100年）已發現最早的彩陶。當時的彩陶製造還較原始粗糙，隻是在碗或缽的口沿內外塗上一條紅色的條紋或波紋。僅僅是這一條紅彩，就體現了先人的智慧和審美觀。所用的紅彩據分析認定是紅色的赭石（主要成分是Fe2O3）。紅色在古人的意識中，是一種神秘的色彩，天然赭石除了被用來繪圖記事外，還用來塗身，以示一種特殊的含義，在原始宗教中常見。當陶器出現後，人們用它來裝飾器表也是很自然的。
仰韶文化時的彩陶除了有獨特的造型外，彩繪亦相當精彩。通過對出土的彩陶的分析和模擬實驗，可以了解到彩陶製仰韶文化時期的彩陶作的大概過程：首先選擇可塑性較好的黏土，剔除雜質後，加水攪和，再經陳化。將加工後得到的較細較純的泥料，采取慢輪拉坯修整的技術得到外形規整的陶坯，在陶坯半幹時再浸入極細的泥漿中，掛上一層陶衣，再烘幹後，用天然顏料進行彩繪。最後在陶窯中經過950℃左右高溫燒烤後即成彩陶。這種彩繪不易脫落，彩繪以黑色為主，兼用紅色，有時也用白色。據分析，當時黑色的顏料是含鐵錳較高的鐵錳礦粉，紅色顏料主要是赭石粉，白色顏料可能是滲入方解石的白色瓷土。
龍山文化時期的薄殼黑陶充分展現龍山文化製陶工藝水平的典型產品是薄殼黑陶。它的胎壁很薄，僅0.5～1.0毫米。它通體烏黑，表麵光滑如釉。據分析，它的化學成分與一般黑陶並無顯著差別，關鍵是它有著高超的成型技術和特殊的燒成工藝。薄殼黑陶能有如此薄的壁，並且對稱性極好，無疑它的成型加工是在陶輪上進行的。它的燒成則是吸收了黑陶燒成的精湛技術。據調研，山東日照市附近的蘿花村有長期燒製薄殼黑陶的傳統技藝。他們的生產方法是：選擇細膩的黏土為原料，在陶輪上加工成型。在坯體還處於半幹時，用鵝卵石對器壁進行研磨，使其產生光澤，用泥封閉窯頂和窯門，並在窯頂上徐徐噴水，使之滲入窯中，導致窯內濃煙彌镘，從而把陶器熏黑。這種黑陶由於研磨的作用，其中雲母等片狀礦物則平行於坯體表麵而排列，故增加了光線的平行反射而出現了光澤。又由於滲碳的結果，坯體的孔隙度比紅陶、灰陶顯著下降。加上表麵黑漆如釉，顯得格外樸實典雅。自古以來，薄殼黑陶一直作為珍貴的藝術品被人們所收藏。
山東日照市出土的新石器時代晚期的白陶
在長江中遊地區的屈家嶺文化也曾生產過一種薄殼彩陶。它的成型工藝與薄殼黑陶相同，隻是在後期加工上它是彩繪而不是煙熏。
白陶是指表裏和胎質通體都呈白色的一種陶器。迄今為止的考古資料表明，在黃河、長江流域的新石器時代中期，都已出現白陶。因為它在原料上與早期的紅陶、灰陶等有很大的不同，有人曾認為它是由瓷土燒製，故是瓷器發明的先聲。事實並不是這樣。
浙江桐鄉的羅家角文化遺址（年代與河姆渡文化相近）、四川巫山的大溪文化遺址（年代與中原仰韶文化相近）、仰韶文化晚期的遺址中都曾出土過白陶，到了大汶口文化和龍山文化時，白陶已比較流行。據對白陶的化學組成分析可知，白陶的共同特點是Fe2O3含量比一般陶土低得多，而A12O3的含量明顯增高，因而燒成後呈白色。進一步分析還認識到，當時的白陶分兩類，一類如羅家角、大溪文化出土的白陶，是以鎂質易熔黏土為原料。這種黏土是由輝石、角閃石、綠泥石或滑石的風化產物構成，MgO的含量高達15%～24%，Fe2O3含量較低，為1.6%～3.8%，因此燒成後呈白色，但燒融溫度也較低，當加熱到1100℃時，會產生大量玻璃相，它會造成製品變形，甚至軟塌。由此可見這類黏土不能直接用做製瓷，故它與瓷器的發明無關。
大汶口文化、龍山文化和部分大溪文化的白陶，則是以高鋁質黏土或高嶺土為原料燒製。高鋁質黏土和高嶺土都是製瓷的重要原料，但是必須配用其他物料才能燒出瓷器。隻有部分大溪文化的白陶是采用與瓷石成分相近的黏土（人們習慣稱其為瓷土）燒製成，這種瓷土單獨使用就能燒出瓷器。以上白陶的分析表明中國是最早使用瓷土和高嶺土的國家。瓷土的使用為瓷器的發明準備了物質和技術上的條件。
印紋硬陶和原始瓷器
由於原料中所含A12O3較高，所以白陶在1100℃高溫下燒成後，質地堅硬、細膩，顯得素雅美觀，成為權貴們享用的工藝品。殷商時期曾是白陶高度發展的時期。到了西周，由於印紋硬陶和原始瓷器的生產和使用，白陶逐漸少見了。
印紋硬陶是新石器晚期出現在東南沿海地區的一種以幾何印紋裝飾為特征的一類陶器。它胎體呈灰色，燒成火候較高。據分析，印紋硬陶在化學組成上不同於一般灰陶，其所含的酸性氧化物如SiO2、A12O3相對增加了，堿性氧化物如CaO、Mg2O、K2O等相對減少了，這一組成配比的變化就導致燒成溫度的提高，高達1100℃以上。燒成後的硬陶，質地堅實，擊之能發出較清脆的金石聲，吸水率也顯著下降，一般不到1%（灰陶的吸水率平均在15%左右）。大約在商代印紋硬陶開始大量生產，並流傳到中原廣大地區，深受歡迎。燒造的地區也推廣到長江中下遊地區。西周則是印紋硬陶發展的興盛時期。
福建黃土倉出土的商代印紋硬陶豆
在商代中期的遺址和墓葬中，出現了一種外敷青灰色或青綠色或青黃色釉的器皿，周代的遺址中有更多的發現。起初考古工作者把它們叫做青釉器，後來經過認真的分析和討論，人們逐漸認識到這類器皿在胎的組成上與陶器有本質差異（其原料接近於瓷土），而且表麵又有以CaO為助熔劑的、釉層。燒成溫度大約高達1200℃的青釉器，無論從內在因素，還是從外部條件來考察，它都較接近瓷器的範疇，而不是陶器。於是命名它為原始青瓷，表明它是陶器向瓷器發展的過渡產品。
通過對大量出土的原始青瓷的進一步科學研究可看到，在原始青瓷的胎體中，SiO2的含量在75%左右，A12O3的含量在15%左右，兩者加起來在90%左右。由於瓷土或高嶺土的主要成分是矽酸鋁，所以酸性氧化物含量較高。對比之下，一般陶器的化學組成中，SiO2含量在70%以下，加上A12O3的含量，兩者之和也僅在80%左右。這一數據表明，原始青瓷所用的製胎原料不是一般的易熔黏土，而是瓷土和高嶺土。原始瓷器的胎體中，CaO、MgO等堿性氧化物含量明顯下降，大都在1%以下，而一般陶器中，大都在3%以上。原始青瓷的胎中Fe2O3的含量一般小河南洛陽出土的西周時期的原始瓷豆於3%，而一般陶器中，約為6%，所以原始青瓷的胎體較白。這種酸性氧化物和堿性氧化物的一增一減，致使胎體燒結的溫度達到了1200℃左右。高溫下燒結的胎體堅硬致密，開口氣孔大為減少，所以吸水率明顯降低。
據測定，原始青瓷器表麵的玻璃釉為石灰釉。石灰釉的熔點在800℃左右，它以CaO為助熔劑，FeO為呈色成分，故通常為淡青或青黃色。石灰釉的發明很可能是在有意識地配製白色陶衣泥漿的實踐中，偶爾發現並逐漸認識到方解石粉或石灰具有成釉（即產生玻璃層）的作用，而且由於那些黏土中含有一定量的氧化鐵，故在還原氣氛中燒成後呈青色。這一經驗的取得導致了石灰釉的發明。
原始青瓷出現的最後一個條件是當時陶窯的進步，它確保陶窯的窯溫能達1200℃右，並能較好控製窯室的氣氛。據考察，商周時的陶窯大多是有煙囪的，燒成溫度達到1200℃是不成問題的，同時這些陶窯也十分便於氣氛的控製。
考古資料還揭示，商周時期的原始青瓷往往和印紋硬陶同時出土，其兩者器表的紋飾幾乎雷同。更有甚者，在浙江紹興、蕭山一帶春秋戰國時古窯址中，發現原始青瓷和印紋硬陶是在同一窯中燒成，這表明原始青瓷與印紋硬陶之間有著密切的聯係。古陶瓷專家、中國科學院上海矽酸鹽研究所的李家治對它們的關係進行了深入的科學研究，發現印紋硬陶中SiO2含量較一般陶器高，個別的達到了72%，但多數低於70%，而不像原始青瓷那樣普遍高達75%；印紋硬陶中堿性氧化物含量，特別是CaO和MgO的含量較一般陶器有所降低，和原始青瓷相差不多，但是Fe2O3的含量明顯高於原始青瓷，所以胎色為棕褐色；印紋硬陶的燒成溫度接近1200℃，與原始青瓷持平，顯然比一般陶器高得多；再從顯微結構來看，印紋硬陶既不同於一般陶器，也不同於原始青瓷，而是介於兩者之間。綜合以上研究結果，可以認為印紋硬陶是介於陶器與原始青瓷之間的產品，原始青瓷是從印紋硬陶工藝中孕育發展出來的見解較令人信服。