Красота цветной эмали, ее устойчивость к химическим воздействиям, прочность есть результат ее соединения с металлом. Все, что обусловливает применение эмали в течение более двух тысячелетий в декоративно-прикладном искусстве и все в большей степени в современной промышленности, основано в конечном счете на особых химических и физических свойствах спая стекло — металл.

К исследованию свойств этого древнего материала приступили только в XX в., однако до настоящего времени не до конца изучены физико-химические свойства эмалей.

О металлах и сплавах сегодня известно больше, чем об эмали, так как взаимодействие металлов между собой гораздо лучше изучено. В данном случае речь идет о чистых химических элементах, сплавы которых, состоящие в большинстве случаев из двух-трех компонентов, образуют стабильные системы. Эмали по сравнению с ними следует рассматривать как смеси многочисленных химических соединений, большей частью окислов, которые сплавляются, взаимно растворяются, разлагаются и оказывают влияние друг на друга. Смесь постоянно находится в нестабильном состоянии, при каждом новом нагреве возникают новые реакции, течение которых заранее трудно определить. Трудно предопределить свойства эмали на основе влияния отдельных окислов, входящих в состав сплава. Также полностью не изучено влияние отдельных компонентов на свойства готовой эмали. С целью создания метода прогнозирования свойств многократно пытались установить свойства эмали исходя из влияния отдельных компонентов в зависимости от их массовой доли. Но уже при определении плотности эмали, где этот метод кажется наиболее приемлемым, многочисленные исследования дают настолько различные результаты, что точное предсказание значений данной величины невозможно.

При расчете других свойств эмали, таких как прочность, твердость, термическое расширение, различие результатов настолько велико, что аддитивный способ становится непригодным. К оценке свойств эмалей иногда подходят так же, как к исследованию свойств стекла, и пренебрегают при этом влиянием металлической основы (подложки). На практике при нанесении эмали на металлическую основу следует учитывать не только свойства металлов, но также и характер соединения между металлом и стеклом.

Несомненно, математическое прогнозирование свойств имело бы большое практическое значение, так как благодаря этому стало бы возможным создавать такие составы эмалей, которые наиболее соответствовали бы практическим требованиям. На практике же состав эмали все еще рассчитывают эмпирически, а полученные свойства выявляют экспериментально в процессе работы с готовым материалом.