氧化铝化学式Al₂O₃，白色粉末。具有不同晶型，常见的是α－Al₂O₃和γ－Al₂O₃。

自然界中的刚玉为α－Al₂O₃，六方紧密堆积晶体，α－Al₂O₃的熔点2015± 15℃，密度3.965g/cm³，硬度8.8，不溶于水、酸或碱。α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al^3＋对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高。α型氧化铝不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火材料；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；

γ－Al₂O₃属立方紧密堆积晶体，不溶于水，但能溶于酸和碱。γ型氧化铝是氢氧化铝在140－150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶。γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝。γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强。是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在实验室是中性强干燥剂，使用后在175℃以下加热6－8H还能再生重复使用。

还有一种β－Al₂O₃，它有离子传导能力(允许Na^＋通过)，实际上是氧化钠与氧化铝的复合氧化物，以β－铝矾土为电解质制成钠－硫蓄电池。由于这种蓄电池单位重量的蓄电量大，能进行大电流放电，因而具有广阔的应用前景。这种电池负极为熔融钠，正极为多硫化钠(Na₂S_x)，电解质为β－铝矾土(钠离子导体)。

一般来说，Al在氧气中燃烧生成的Al₂O₃，工业电解氧化铝炼铝所用的Al₂O₃，试剂商店购买的呈粉末状的试剂Al₂O₃，都是经过高温生成的氧化铝，其结构是α－Al₂O₃，它们实际上不溶于酸碱；把Al(OH)₃经微热200一300℃脱水生成的水合氧化铝(Al₂O₃·xH₂O)，属于γ－ Al₂O₃，是易溶于酸碱的活性Al₂O₃。

要演示好三氧化二铝与酸碱反应的实验。用汞盐溶液处理Al条(或Al片)所生成的毛绒状的白色Al₂O₃，它与酸、碱的反应性能最好，切忌用市售粉末状的试剂Al₂O₃，也不宜用Al(OH)₃高温分解生成的Al₂O₃。

铝箔表面的氧化膜认为是氧化铝的水合物，一般不溶于硫酸与硝酸，而会溶于盐酸。这主要是氯离子对破坏氧化膜有促进作用，破坏的机理比较复杂，可以简单的认为是氯离子很容易被吸附在氧化膜上，把氧化膜中的氧离子取代出来。铝箔(表面有氧化膜)与氯化铜溶液可以反应，而在硫酸铜溶液，硝酸银溶液反应很慢。铝箔表面的氧化膜也可用氢氧化钠溶液来除去。