氧化铝的化学式为Al₂O₃，是一种无机物，具有优异的物理和化学性能。它是一种高硬度的化合物，熔点高达2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离成离子晶体，常被用于制造耐火材料。
氧化铝有多种同质异晶体，其中最常见的是α-Al₂O₃、β-Al₂O₃和γ-Al₂O₃三种晶型。α-Al₂O₃是三方晶系，也被称作刚玉，其晶体结构稳定，具有高硬度、高强度、耐磨损、耐化学腐蚀以及良好介电性等优异性能，是制造耐火材料和陶瓷的理想材料。β-Al₂O₃是一种含碱铝酸盐，稳定性较差，但具有离子导电性，可以应用于钠硫电池等领域。γ-Al₂O₃则是一种过渡相，结构疏松，吸附性强，易吸水，能被酸碱溶解，常用作吸附剂或催化剂载体。
在工业上，氧化铝主要由铝矾土和硬水铝石制备，对于纯度要求高的氧化铝，一般采用化学方法制备。通过不同的特殊处理，如焙烧、研磨、水力分选等，可以得到在粒度、比表面积和形状等方面完全不同的氧化铝，以满足不同行业的需求。