氮化矽有3種結晶相，α、β和γ三相。

α和β兩相是最常出現的型式，且可以在常壓下製備。γ相只有在高壓及高溫下，才能合成得到。

α相在高溫下會轉換成β相，這種相變是不可逆的。

氮化矽粉多為合成而來，不像二氧化矽可以自然生成。

氮化矽粉的合成方式有：矽粉直接氮化、矽二亞銨分解、二氧化矽碳熱還原等。

在1200~1300°C的氮氣氣氛下，可合成α-氮化矽。

在1450°C左右的氮氣氣氛下，可合成β-氮化矽。

α-氮化矽在1400~1600度°C的氮氣氣氛下加熱，會轉變成β-氮化矽。

若溫度超過1800°C左右，氮化矽則會分解成矽與氮氣。

氮化矽合成過程中，氮氣氣氛控制相當重要，若有含有氧氣，氮化矽會被氧化生成二氧化矽。