釉里红主要原料是铜元素，在化成釉里红料以后在胚胎上绘画纹饰，最后在表面罩一层透明釉，经高温（1200度）还原焰气氛下一次烧成，到目前为止也只有铜元素才能在釉下经高温烧制时才能产生红色，其他金属元素均不可替代。
铜红受釉面透明度、烧成气氛、涂层厚度、颜料配比等等多种因素影响着陶瓷釉里红呈色多种多样，这只是我们肉眼观察的一种表面现象，其根本颜色红色不会改变，而以氧化铁为颜料的釉下褐彩称为“铁红”，与釉里红有着本质的区别，无论其呈色如何接近一些非正常发色的釉里红呈色都不能划归釉里红一类。釉里红从科学角度讲应该称之为“釉下铜红装饰”，古代时是采用人工方法加工的氧化铜粉加入适量的添加剂作为颜料，一般采用将铜条放入火中煅烧，达到一定温度后冷却捶打，在捶打过程中会脱落一些氧化铜碎片，把这些碎片收集起来研磨成粉，没有烧成之前一般呈深灰黑色，罩釉烧成后呈色因为涂层厚度、颜料配方、釉面颜色、烧成温度等因素不同其呈色多种多样，从暗紫色到浅绿色直至消失都有所见。氧化铜在高温下会燃烧挥发，通常在1100度以上时开始燃烧，使用液化气窑炉烧制铜红瓷器时，当窑温超过临界温度以后窑炉烟囱开始冒绿色火焰，说明氧化铜在燃烧，如果颜料涂层过薄烧成后纹饰消失，再厚一点呈绿色、再厚一点呈淡红色，达到标准厚度呈色正常超过标准厚度会发生流淌现象，温度过低氧化铜不能完全转化，呈色暗黑，正是因为这种装饰方法难度太大，因此多年来产量一直很小，直到现代科学发展到充分了解铜红颜料的发色机理和可以生产各种化学金属原料后，可以人为调整铜红颜料的燃烧挥发温度和呈色，釉里红才开始大量生产。
铜元素作为陶瓷颜料，早在汉代的铅釉上就已经普遍使用。目前考古资料表明，我国最早使用铜元素在高温还原焰气氛中产生红色的是唐代长沙窑，唐代长沙窑已有用铜元素在胚胎上行描绘纹饰，经高温还原焰气氛中烧成的早期釉里红瓷器，但由于当时的胎、釉都无法和元代景德镇陶瓷相比拟，因此，唐代长沙窑的釉里红瓷器尚处于原始阶段。随着长沙窑的衰落，目前还未发现宋代有任何窑场曾经烧制过釉里红瓷器。釉里红是元代景德镇瓷工的重要发明之一，与元青花制作工序大体相同。它们同为釉下彩，唯呈红色、蓝色各异。它们同样是用笔在胎上绘画纹饰，但用料铜、钴有别;纹饰也略有区别：青花纹饰繁密细致，而釉里红常以简易纹饰呈现。它们同需在高温下烧成，但对气氛要求不同。釉里红对窑室中的气氛要求严格，铜非得在还原焰气氛中才呈现红色，而青花对窑室中的气氛要求稍宽，窑室气氛的变化对钴呈蓝色的影响不大，因此，青花的烧成相对容易，釉里红由于烧成难度大，产量极低，由于釉里红烧成难度大，连元代景德镇尚不能十分熟练地掌握这种技术，因此传世与出土的元代釉里红瓷器都很少，但也不乏成功之作。