三氧化二鋁晶體有兩種結構，一種是離子晶體，含離子鍵，另一種結構是原子晶體，含有共價鍵。氧化鋁（Al?O?）是一種高硬度的化合物，熔點為2054℃，沸點為2980℃，是在高溫下可電離的離子晶體。
Al?O?有許多同質異晶體，目前已知的有10多種，主要有3種晶型，即γ-Al?O?、β-Al?O?、α-Al?O?（剛玉）。其中結構不同性質也不同，在1300℃以上的高溫時幾乎完全轉化為α-Al?O?。
三氧化二鋁也稱氧化鋁。屬于典型的兩性氧化物。不溶于水，易溶于堿和酸。既可以和酸中和，又可以和堿中和，也就是可以和H+反應生成水，也可以和OH-反應生成水。
三氧化二鋁是將鋁礬土原料經過化學處理，除去硅、鐵、鈦等的氧化物而制得，它是純度很高的氧化鋁原料，一般Al?O?含量在99%以上。
在化學上可用于作分析試劑，有機溶劑的脫水，吸附劑，有機反應催化劑，研磨劑，拋光劑等。由于氧化鋁硬度較大，生活中可用來做切割材料，以及人造寶石等等。