Al2O3是电绝缘体，但对于陶瓷材料具有相对高的热导率(30Wm-1K-1)。氧化铝不溶于水。在其最常见的结晶形式中，称为刚玉或α-氧化铝，其硬度使其适合用作磨料和切削工具的组件。
氧化铝负责金属铝的耐候性。金属铝与大气中的氧气具有很强的反应性，在数百皮秒的时间内，任何暴露的铝表面上都会形成一层薄薄的氧化铝钝化层（4nm厚）。该层保护金属免受进一步氧化。可以使用称为阳极氧化的工艺来增强该氧化层的厚度和性能。多种合金，如铝青铜，通过在合金中加入一定比例的铝来提高耐腐蚀性，从而利用这一特性。阳极氧化产生的氧化铝通常是无定形的，但放电辅助氧化工艺（例如等离子电解氧化）会导致涂层中有相当大比例的结晶氧化铝，从而提高其硬度。
氧化铝于1988年从美国环境保护署的化学品清单中删除。如果氧化铝是一种纤维形式，则它在EPA的有毒物质排放清单中。
