紫砂矿料主要由粉砂碎屑及胶结它的粘土矿物组成。粉砂碎屑的主要成分是石英，并含有少量的黑、白云母和长石、褐铁矿等。石英碎屑孤立地分布在胶结物中，成基底式胶结。胶结物为粘土矿物，主要成分是高岭石，并含有一定量的水云母、绢云母及赤铁矿等。在光学显微镜下上述矿物共生在一起，因此紫砂矿料的矿物组成属于含铁的粘土-石英-云母三元系统。
宜兴紫砂不同种类矿料的化学组成各有不同。即使是同一种类矿料，其化学组成会有一定的波动范围，以紫泥为例，矿料中的铁、硅、铝含量幅度通常为：
Fe2Q3—8%~12%； SiO2—50%~60%； Al2O3—21.29%~28.8%
紫砂原料中含有丰富的二氧化硅、氧化铝、氧化铁及少量的氧化钙、氧化钾、氧化钠、氧化锰、二氧化钛，还有一些微量元素，因此它具备如下优点：
（一）紫砂原料中含二氧化硅的量大，含溶剂的量少。因此烧成后晶相多而玻璃少，作为胚体的骨架并与其他矿物粘度高，不易变形，对降低胚体的干燥、烧成收缩均十分有利。
（二）紫砂原料中较高的氧化铝含量，扩大了胚体的烧成范围，且硅、铝、易生成莫来石结晶，赋予制品较高的机械强度和抗热震性能。
（三）紫砂原料中高岭石的晶体细小，呈片状，赋予胚体足够的可塑性和烧成稳定性：云母的作用是多方位的，以溶解为主，兼有高岭石、石英的作用。
（四）紫砂原料中含有较多的氧化铁，且颗粒组成也极为合理。大量的氧化铁作为一种温和溶剂可降低烧成温度，也作为着色剂使胚体着色，因此紫砂矿料的呈色和含铁量的多寡有直接关系。这是紫砂矿料呈多种不同色彩的主要因素，也是紫砂矿料与其他陶土的主要区别。紫砂矿料中的微量元素如铜、钴、镍、铬等，使烧成后色泽显得沉静、古朴、典雅。