目前国际上高效蓄热室使用的蓄热材料主要分为两种：陶瓷蓄热球和蜂窝体。 由于本文研究的主要是陶瓷蓄热球，所以蜂窝体在此不予论述。 填充球蓄热室一般是由同一种粒度的蓄热小球堆积而成，有如图1所示的两种排列方式。
若堆积成如图1（a）中的形式，料层的孔隙率最大，ε=0.476 ：若堆积成如:1（b）中的形式，则料层的孔隙率最小，ε=0.263。 一般工程中实际孔隙率在二者之间，并且不随球径的变化而改变，认为蓄热室中整个料层的透气性是均匀的
蓄热球，主要起蓄热等作用。使进入蓄热室的风量经过蓄热室的热传递，温度骤升到几百度甚至上千度。球状蓄热体具有热震稳定性好、蓄热量大、强度高、易清洗、可重复利用等优点。众多小球将气流分割成很小流股，气流在蓄热体中流过时，形成强烈的紊流，有效的冲破了蓄热体表面的附面层，又由于球径很小，传导半径小、热阻小、密度高、导热性好，故可实现蓄热式烧嘴频繁且快速换向的要求。
蓄热球可利用20~30次/h的换向，高温烟气流经蓄热体床层后内便可将烟气降至130℃左右排放。 高温煤气和空气流经蓄热球在相同路径内即可分别预热到仅比烟气温度低100℃左右，温度效率高达90%以上。 因蓄热球体积十分小巧，加之小球床的流通能力强，即使积灰后阻力增加也不影响热换指标。
耐火瓷球蓄热球是以工业氧化铝和耐火高岭土为主要原料，经科学配方、成形和高温煅烧制成的。它具有 1. 机械强度高，使用周期长; 2.化学稳定性好，不与物料发生化学反应; 3. 耐高温性能好，耐火瓷球最高耐热温度可达到 1900度。特别适用于化肥厂高低温变换炉、转化炉、加氢转化器、脱硫槽及甲烷化炉中，起分散气液、并支撑、覆盖和保护催化剂的作用。耐火蓄热球也可用于钢铁行业的热风炉和加热变换设备中。目前使用蓄热球遇到的主要问题是，高铝蓄热球由于其硬度高，脆性也大，干磨容易造成球石开裂、球石表面坑坑洼洼，从而导致磨耗非常高的现象，现在只能用出厂前对球石进行抛光的方法，挑出开裂或磨耗高的球石。