故宮古建筑的典型特征之一，就是琉璃構件的大量運用。此處的琉璃，是指在初次燒造陶土制品的表面，附上以石英為主要成分、以金屬氧化物為著色劑的釉料，在低溫下二次燒造而成的制品。宮中琉璃構件可見于瓦頂、墻體、影壁等部位。與普通陶土材料制成的構件相比，琉璃構件不僅有更好的防水、保溫、防風化功能，還有利于凸顯皇家建筑的金碧輝煌的色彩。而從燒造角度而言，故宮建筑琉璃的傳統(tǒng)工序主要包括制坯、上釉、燒制等過程，其技藝包含了豐富的古代智慧。

　　從制坯技藝角度而言，選土、制泥、塑形等過程均具有科學性。

　　選土，即選用制作琉璃構件的土原料。故宮用琉璃構件的原料，主要產(chǎn)于今北京市門頭溝區(qū)的琉璃渠村。村西有子槐山，坩子土為山中特產(chǎn)。坩子土的主要成分是高嶺土，具有良好的穩(wěn)定性和耐火性。用這種材料燒制的構件不易開裂，且燒制后的構件可塑性適中，適合于做各種形狀的構件。

　　制泥，即將坩子泥制成坯胎泥的技藝。其工藝過程為：將原料中的渣子挑出，攤開晾曬一段時間，碾磨成粉末，然后置入水池中，浸泡5-7天，再取出光腳反復踩動攪拌。上述做法，可使泥土的顆粒均勻，光華油潤，易于成型。

　　塑形，即將坯胎泥制作成坯胎的技藝。傳統(tǒng)塑形做法為采用模具與雕刻相結合，前者有利于坯胎成型，后者有利于獲得精美紋飾。如對太和殿正吻（屋脊兩端的龍頭狀裝飾物）塑形時，工匠按照其輪廓尺寸，制作一套模具。在模具內(nèi)，分層注入泥，每層分別用腳踩實，形成粗坯。在粗坯表面印上正吻花紋，并用鏟刀等工具將圖案雕刻出來，形成實心坯胎。當實心坯胎干燥至硬度增大到一定程度后，將內(nèi)部的泥用鏟刀掏出，形成空心坯胎。其優(yōu)點是減重、不影響外觀、易于燒透。

　　從上釉技藝角度而言，釉料的選用包含了豐富的古代智慧。宮中不同顏色琉璃瓦的釉料配方比例，明萬歷年間《工部廠庫須知》有明確規(guī)定，且可為其他琉璃構件上釉提供參考。以黃色釉料為例說明。對于每一料（1000塊）琉璃瓦而言，黃色釉料配方比例為：“黃丹三百六斤，馬牙石一百二斤，黛赭石八斤”，即黃丹、馬牙石、黛赭石的重量比為38.25：12.75：1。此處，黃丹的主要成分是四氧化三鉛（Pb3O4），馬牙石為一種富含二氧化硅（SiO2）的石料。黃丹與馬牙石的主要用途為合成釉料。黛赭石是一種氧化物類礦石，主要成分為三氧化二鐵（Fe2O3），主要作用是使釉料呈黃色。

　　釉料的提取，亦包含豐富的古代智慧。以黃丹為例，明代李時珍在《本草綱目》卷八“金石部”中，例舉了黃丹提取的三種方法。其一是將鉛與硝石混合升溫，可得胡粉（堿式碳酸鉛，2PbCO3·Pb(OH)2），再升溫可得黃丹。其二是將鉛與醋在高溫下混合，其中鉛可氧化成氧化鉛（PbO），氧化鉛再與醋（含醋酸）反應生成堿式碳酸鉛，再升溫即得黃丹。其三是利用鉛、硝石、硫磺、醋，在高溫下生成黃丹；其中，硝石可促使鉛氧化，硫磺有助于著色，氧化鉛與醋反應生成黃丹。

　　從燒制技藝角度而言，其科學性豐富，以構件裝窯的方式為例說明。燒造琉璃構件的窯，平面為長方形，立面為倒“U”形。燒窯時，窯內(nèi)下部火焰集中、溫度較高，窯內(nèi)上部離火焰較遠、溫度較低。在釉燒階段，為了確保構件都能夠充分的進行化學反應，古代工匠們巧妙地調(diào)整了釉料的比例：下部的構件適當增加二氧化硅的比例，以延長其熔化時間，這種釉料稱“硬方”；上部的構件則適當?shù)販p少二氧化硅的比例，這種釉料稱“軟方”。這樣一來，位于窯內(nèi)上下部的構件，經(jīng)過燒造后，可達到色澤一致。如光緒三十年（1905），北京門頭溝琉璃窯釉料的配方中，在用鉛均為30斤的前提下，綠釉之“硬方”含馬牙石13斤，“軟方”則含馬牙石11斤。

　　需要說明的是：故宮建筑琉璃包含兩次燒造過程：第一次稱為“素燒”，控制溫度約為1050攝氏度，燒熟的構件表面為白色略帶黃；素燒后的構件經(jīng)上釉后，再進行第二次燒造，此次過程稱為“釉燒”，控制溫度約為980攝氏度，以確保坯釉結合牢固。出窯后的構件，即為琉璃制成品。

　　綜上可知，故宮古建琉璃的傳統(tǒng)燒造技藝，為古代勞動人民智慧的結晶。而其中包含的科學機制，值得我們學習和傳承。