Al2O3是電絕緣體，但對于陶瓷材料具有相對高的熱導率(30Wm-1K-1)。氧化鋁不溶于水。在其最常見的結晶形式中，稱為剛玉或α-氧化鋁，其硬度使其適合用作磨料和切削工具的組件。
氧化鋁負責金屬鋁的耐候性。金屬鋁與大氣中的氧氣具有很強的反應性，在數百皮秒的時間內，任何暴露的鋁表面上都會形成一層薄薄的氧化鋁鈍化層（4nm厚）。該層保護金屬免受進一步氧化。可以使用稱為陽極氧化的工藝來增強該氧化層的厚度和性能。多種合金，如鋁青銅，通過在合金中加入一定比例的鋁來提高耐腐蝕性，從而利用這一特性。陽極氧化產生的氧化鋁通常是無定形的，但放電輔助氧化工藝（例如等離子電解氧化）會導致涂層中有相當大比例的結晶氧化鋁，從而提高其硬度。
氧化鋁于1988年從美國環境保護署的化學品清單中刪除。如果氧化鋁是一種纖維形式，則它在EPA的有毒物質排放清單中。
