Las formas cristalinas de Al2O3 son: α, γ, η, δ, θ, κ, χ y así sucesivamente. Cuando cambian las condiciones externas, cambia la forma del cristal. En la variante Al2O3, como el oxígeno en α-Al2O3 (densidad 3,99g/cm3) es el más compacto, sólo α-Al2O3 (corindón) es estable, y las demás formas cristalinas son inestables. Se transforma en α-Al2O3. Además del corindón, el tipo de cristal común de Al2O3 debe ser γ-Al2O3. El γ-Al2O3 tiene estructura de espinela, pero en su estructura no se rellenan algunos huecos tetraédricos, por lo que la densidad del γ-Al2O3 (3,65 g/ cm3) es menor que la del corindón. Cuando se calienta Al(OH)3 para deshidratarlo, se forma γ-Al2O3 a unos 450°C, y γ-Al2O3 se calienta a una temperatura más alta para transformarse en corindón. Sin embargo, la velocidad de transformación será más rápida cuando el cambio sea superior a 1000?
También se forman otras formas cristalinas inestables de alúmina en distintas condiciones cuando se calienta y deshidrata el Al(OH)3. El ρ-Al2O3 es amorfo, pero hay quien piensa que es un estado de transición entre amorfo y cristalino. Dado que el ρ-Al2O3 es la única forma de Al2O3 que puede hidratarse espontáneamente a temperatura ambiente, puede utilizarse como agente cementante para hormigones refractarios, por lo que ha recibido atención en los últimos años.
