氧化铝可以被归类为偏向离子晶体。它的晶格结构是具有离子性质的，由Al3+和O2-两种离子通过离子键结合而成。在氧化铝晶体中，Al3+离子和O2-离子之间的电荷差异很大，形成了非常强的离子键，因此它的物理和化学性质与共价晶体截然不同。
氧化铝晶体属于原子晶体和离子晶体。氧化铝有两种，一个是阿尔法氧化铝，是原子晶体，铝是八面体网状结构，氧是六方密堆积，另一个是伽马氧化铝，是离子晶体，氧是立方体堆积，铝是不规则填充在八面体和四方的位置上。晶体即是物质的质点在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质。
从宏观上看，晶体都有自己独特的、呈对称性的形状，如食盐呈立方体；冰呈六角棱柱体；明矾呈八面体等。氧化铝晶体在不同的方向上有不同的物理性质，如机械强度、导热性、热膨胀、导电性等，称为各向异性。晶体有固定的熔化温度即熔点。
