Keramična pena je lahka struktura, sestavljena iz majhnega odstotka zelo porozne keramike in visokega odstotka por, napolnjenih s plinom. Tipične keramične pene so 75 do 90 % porozne, nekatere pa so še bolj porozne. Takšne pene imajo dragocene materialne lastnosti, zaradi katerih so primerne za različne inženirske in druge aplikacije.
Večina proizvodnih tehnik za takšno peno na splošno vključuje impregnacijo druge strukture pene s keramično brozgo. To strukturo nato žgamo pri visoki temperaturi v peči. Keramika se strdi, medtem ko toplota peči uniči osnovno strukturo, na kateri je bila zgrajena.
Tako nastane lahka in zelo porozna keramična struktura kot končni produkt tega proizvodnega procesa. Ustvarjeni material ima lahko posamezno zaprte pore. Ta vrsta strukture je znana kot pena z zaprtimi celicami. Ko so pore pene med seboj povezane po celotni strukturi, se imenuje pena z odprtimi celicami.
Posebne značilnosti določene pene so odvisne od različnih dejavnikov, vendar je ta razred materialov znan po nekaterih skupnih lastnostih. Zaradi nizke toplotne prevodnosti je keramična pena še posebej uporabna kot toplotnoizolacijski material. Zaradi svoje sposobnosti, da prenese razmeroma velike toplotne udarce, je primeren tudi za težka okolja, kot so industrijske in letalske aplikacije. Značilnost visoke poroznosti teh pen pomeni, da so relativno lahki materiali, uporabni v aplikacijah, kjer se je treba izogibati prekomerni teži.
Ploščice, ki se uporabljajo v sistemih toplotne zaščite vesoljskih raket Združenih držav, so bili klasični primeri uporabe keramične pene za te lastnosti. Vesoljska plovila, ki potujejo med Zemljo in vesoljem, bodisi med izstrelitvijo ali ponovnim vstopom, naletijo na ekstremne temperaturne spremembe, medtem ko z veliko hitrostjo prehajajo skozi ozračje. Izolacija pred temi ekstremnimi spremembami je bila potrebna za zaščito šatlov pred tem izjemno težkim okoljem. Prenašanje mase v vesolje je zelo drago in energetsko intenzivno, zato je bilo treba težo zmanjšati na minimum. Lahka narava keramične pene v kombinaciji z njenimi toplotnimi lastnostmi je naredila privlačno za uporabo v nekaterih ploščicah, nameščenih na floti shuttle.
Keramična pena se poleg uporabe kot izolacijskega materiala pogosto uporablja tudi pri filtracijskih aplikacijah. Ko se uporabljajo pri rafiniranju drugih materialov, keramični penasti filtri na splošno zagotavljajo tri načine filtracije. Ko pridejo v stik z dovodom filtra, se delci, večji od velikosti por, zadržijo na površini filtra, ker so preveliki, da bi lahko prešli skozi. Ta podprt material tvori plast, znano kot plast torte, na površini filtra, ki posledično zajame manjše delce. Najdrobnejši delci lahko prehajajo skozi plast pogače, vendar se nato ujamejo v pore filtra.
V razvoju so tudi potencialne nove uporabe keramične pene. Na primer, v medicinski industriji se preučuje možnost uporabe za spodbujanje rasti kosti tam, kjer je bila kost odstranjena, na primer pri bolnikih z rakom. Razmišljajo tudi o zelo majhnih segmentih keramične pene za uporabo pri dovajanju zdravil v telo skozi čas s postopkom nadzorovanega sproščanja.