目前國際上高效蓄熱室使用的蓄熱材料主要分為兩種：陶瓷蓄熱球和蜂窩體。 由于本文研究的主要是陶瓷蓄熱球，所以蜂窩體在此不予論述。 填充球蓄熱室一般是由同一種粒度的蓄熱小球堆積而成，有如圖1所示的兩種排列方式。
若堆積成如圖1（a）中的形式，料層的孔隙率最大，ε=0.476 ：若堆積成如:1（b）中的形式，則料層的孔隙率最小，ε=0.263。 一般工程中實際孔隙率在二者之間，并且不隨球徑的變化而改變，認為蓄熱室中整個料層的透氣性是均勻的
蓄熱球，主要起蓄熱等作用。使進入蓄熱室的風量經過蓄熱室的熱傳遞，溫度驟升到幾百度甚至上千度。球狀蓄熱體具有熱震穩定性好、蓄熱量大、強度高、易清洗、可重復利用等優點。眾多小球將氣流分割成很小流股，氣流在蓄熱體中流過時，形成強烈的紊流，有效的沖破了蓄熱體表面的附面層，又由于球徑很小，傳導半徑小、熱阻小、密度高、導熱性好，故可實現蓄熱式燒嘴頻繁且快速換向的要求。
蓄熱球可利用20~30次/h的換向，高溫煙氣流經蓄熱體床層后內便可將煙氣降至130℃左右排放。 高溫煤氣和空氣流經蓄熱球在相同路徑內即可分別預熱到僅比煙氣溫度低100℃左右，溫度效率高達90%以上。 因蓄熱球體積十分小巧，加之小球床的流通能力強，即使積灰后阻力增加也不影響熱換指標。
耐火瓷球蓄熱球是以工業氧化鋁和耐火高嶺土為主要原料，經科學配方、成形和高溫煅燒制成的。它具有 1. 機械強度高，使用周期長; 2.化學穩定性好，不與物料發生化學反應; 3. 耐高溫性能好，耐火瓷球最高耐熱溫度可達到 1900度。特別適用于化肥廠高低溫變換爐、轉化爐、加氫轉化器、脫硫槽及甲烷化爐中，起分散氣液、并支撐、覆蓋和保護催化劑的作用。耐火蓄熱球也可用于鋼鐵行業的熱風爐和加熱變換設備中。目前使用蓄熱球遇到的主要問題是，高鋁蓄熱球由于其硬度高，脆性也大，干磨容易造成球石開裂、球石表面坑坑洼洼，從而導致磨耗非常高的現象，現在只能用出廠前對球石進行拋光的方法，挑出開裂或磨耗高的球石。