Dit is waarom:

* Verschil in elektro-negativiteit: Zirkonium (Zr) is een metaal met een lage elektronegativiteit, terwijl zuurstof (O) een niet-metaal is met een hoge elektronegativiteit. Het grote verschil in elektronegativiteit tussen deze twee elementen leidt tot de overdracht van elektronen van zirkonium naar zuurstof.

* Vorming van ionen: Zirkonium verliest zijn valentie-elektronen en vormt een positief geladen Zr⁴⁺-ion, terwijl zuurstof elektronen krijgt om een negatief geladen O²⁻-ion te vormen.

* Elektrostatische aantrekkingskracht: De tegengesteld geladen ionen (Zr⁴⁺ en O²⁻) trekken elkaar aan door sterke elektrostatische krachten, wat resulteert in een ionische binding.

Hoewel ZrO2 ionische binding vertoont, kan het ook een zekere mate van covalent karakter vertonen vanwege de relatief hoge elektronegativiteit van zuurstof. Het overheersende bindingstype in ZrO2 is echter ionisch.