Die Kristallformen von Al2O3 sind: α, γ, η, δ, θ, κ, χ und so weiter. Wenn sich die äußeren Bedingungen ändern, ändert sich auch die Kristallform. Bei der Al2O3-Variante ist nur α-Al2O3 (Korund) stabil, da der Sauerstoff in α-Al2O3 (Dichte 3,99 g/cm3) am dichtesten gepackt ist, während andere Kristallformen instabil sind. Umwandlung in α-Al2O3. Neben Korund sollte der häufigste Al2O3-Kristalltyp γ-Al2O3 sein. γ-Al2O3 hat eine Spinellstruktur, aber in seiner Struktur sind einige tetraedrische Hohlräume nicht gefüllt, so dass die Dichte von γ-Al2O3 (3,65 g/cm3) geringer ist als die von Korund. Wenn Al(OH)3 zur Dehydratisierung erhitzt wird, bildet sich γ-Al2O3 bei etwa 450 °C, und γ-Al2O3 wird auf eine höhere Temperatur erhitzt, um sich in Korund zu verwandeln. Die Umwandlungsgeschwindigkeit ist jedoch höher, wenn die Temperaturänderung mehr als 1000? beträgt.
Einige andere instabile Kristallformen von Aluminiumoxid bilden sich ebenfalls unter verschiedenen Bedingungen, wenn Al(OH)3 erhitzt und dehydriert wird. ρ-Al2O3 ist amorph, aber einige Leute denken, dass es ein Übergangszustand zwischen amorph und kristallin ist. Da ρ-Al2O3 die einzige Form von Al2O3 ist, die bei Raumtemperatur spontan hydratisieren kann, kann es als Zementierungsmittel für feuerfeste Gusserzeugnisse verwendet werden und hat daher in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten.
