在隧道窑的高温带使用各种类型的耐火材料。经常用硅酸铝质耐火材料，但是也使用硅砖、高铝砖和刚玉砖。这些耐火材料的类型和质量与窑温和操作的特性密切相关。
一般认为窑内气氛对隧道窑的内衬没有影响。烧成的砖不与窑衬接触，因此对窑衬没有影响 —特别是如果忽略某些成份，例如碱类、发生的蒸发汽化的话，也不能证明特别是在烧气体燃料的窑内，燃烧的气体有侵蚀性作用。因此普遍认为，评价窑衬用砖的最重要的标准是高温强度。用耐火度、荷重软化温度或者高温蠕变来衡最这一性能。隧道窑内衬的工作条件是连续式操作和长时间操作。使用高温体积稳定性良好的耐火砖能够满足这些条件。加热后的 线变化也是耐火砖的一个重要性能。加热后的收缩速度大，常常是窑墙变形的最重要的原因各砖层可能会相互排斥，砌体丧失其紧密性，甚至某些砖会从砖墙中掉落。
结果加快了窑衬的损毁。为了避免这一问题的发生，当应遵循下面的规则；隧道窑内衬用砖 应当在不低于窑的工作温度下进行烧成。砖在加热后应当没有任何收缩它们应当至多呈现 很少的膨胀。低温烧成窑最好用加热后根本不收缩的红柱石粘土砖来代替始终都有收缩的粘土砖。
烧成温度较高的窑最好使用硅线石砖、硅线石刚玉砖及硅砖和碱性砖它们都具有类似的一 些优点。现在对硅砖作一些评述。当提议使用硅砖作为隧道窑内衬时，会发现有人表现出某些厌恶。然而这种反应是错误的。硅砖—特别是方石英含量高的硅砖—几乎不发生二次膨胀而有良好的高温强度，在窑内气氛变化时体积稳定性高，以及在隧道窑内寿命长等。下面一个例子可证明这一点：一条硅砖砌顶的隧道窑使用22年。在该窑内1600℃烧成碱性砖。硅 砖窑顶可以使用更长的时间，然而由碱性砖砌筑的部份窑体发生损毁，造成停窑。激发使用硅砖的另一个很重要的原因是：与能够在同样温度条件下使用的其他类型的耐火砖相比，硅砖的价格低。
隧道窑的砌体也能传递机械力，因而它一定具有很高的高温机械强度。根据经验，窑衬耐火砖的荷重软化温度应当比工作温度高约100—150℃，遗憾的是这一经验常常重视不够。往往注意它们的AL2O3含量，但是即使隧道窑的温度不很高，这也不能始终保证质量高和使用寿命长。
耐火材料中低熔相含量的增多会降低其热机械性能。衬砖将容易发生塑性变形，结果把砖层压沉压扁，并且向窑的内侧倾斜砖甚至可能从窑顶脱落或者窑顶发生变形。这些现象会导致更大的毁坏，将需要修理。在选择耐火材料时，砖的Fe2O3。含量是一个很重要的标准。在还原性气氛中烧成时，应当选择低氧化铁含量的砖。虽然还原性气氛对于耐火材料在高温下 的性能和形状的影响不大，但是在实际生产上并未予以足够的考虑 。在窑衬使用硅酸铝砖 的情况下，一氧化碳同含铁的组份发生反应。把它们还原成FeO。然后FeO再同SiO2反应生成低熔的铁橄榄石。