氧化鋁原子結構圖

α-氧化鋁(俗稱剛玉）是所有氧化鋁中最穩定的物相，它的穩定性和它的晶體結構有着密切的關係，氧化鋁屬A2B3型化合物，α-氧化鋁屬三方晶系，a0=0.475nm，c0=1.297nm，正負離子的配位數分別為6和4，結構中的氧離子成近似密排六方堆積，鋁原子則填充在其八面體空隙中。由於鋁原子和氧原子的比例是2:3，因此鋁原子沒有填滿所有的八面體空隙，只填了2/3，因而也就降低了α-氧化鋁晶體的對稱性。在α-氧化鋁晶體結構中，由3個氧原子組成的面是兩相鄰接的八面體所共有，整個晶體可以看成無數八面體[AlO6]通過共面結合而成的大“分子”，這一結構使得α-氧化鋁的穩定性大。