氧化鋁變體總共有約八中變體: Χ-立方,η-立方尖晶石, γ-立方, δ-正交, κ-正交, θ-單斜, ρ-無定形, α-三方.最常見α,γ型, 而且相互間可以熱轉換. 具體就比較復雜了. 氧化鋁有多種變體,其中最為人們所熟悉的是α型氧化鋁和γ型氧化鋁，二者均為白色無定形粉末。自然界存在的剛玉為α型氧化鋁,該晶體屬于六方緊密堆積構型,氧原子按六方緊密堆積方式排列,6個氧原子圍成一個八面體,在整個晶體中有三分之二的八面體孔穴為鋁原子所占據。由于這種緊密堆積結構,再加上晶體中鋁離子與氧離子之間的吸引力強,晶格能大,所以α型氧化鋁的熔點(2288K)和硬度(8.8)都很高。結論是：剛玉屬于離子晶體。 γ型氧化鋁只在低溫條件下存在,強熱至1273K可轉化為α型氧化鋁, γ氧化鋁晶體屬于立方面心緊密堆積構型,鋁原子不規則地排列在由氧原子圍成的八面體和四面體孔穴中。還有一種為β型氧化鋁,有離子傳導能力(允許鈉離子通過) 金屬鋁表面的氧化鋁薄膜為氧化鋁的另外一種變體。 嚴格地說,氧化鋁屬于過渡型化合物,其主要為離子型而含部分共價型