De kristalvormen van Al2O3 zijn: α, γ, η, δ, θ, κ, χ enzovoort. Als de externe omstandigheden veranderen, verandert de kristalvorm. In de Al2O3 variant, aangezien de zuurstof in α-Al2O3 (dichtheid 3,99g/cm3) het meest compact verpakt is, is alleen α-Al2O3 (korund) stabiel en zijn andere kristalvormen onstabiel. Omgevormd tot α-Al2O3. Naast korund is γ-Al2O3 de meest voorkomende kristalsoort van Al2O3. γ-Al2O3 heeft een spinelstructuur, maar in de structuur zijn sommige tetrahedral voids niet gevuld, waardoor de dichtheid van γ-Al2O3 (3,65g/cm3) kleiner is dan die van korund. Wanneer Al(OH)3 wordt verhit voor dehydratie, wordt γ-Al2O3 gevormd bij ongeveer 450 °C, en γ-Al2O3 wordt verhit tot een hogere temperatuur om te veranderen in korund. De omzettingssnelheid is echter hoger bij een verandering van meer dan 1000?
Sommige andere onstabiele kristalvormen van aluminiumoxide worden ook gevormd onder verschillende omstandigheden wanneer Al(OH)3 wordt verwarmd en gedehydrateerd. ρ-Al2O3 is amorf, maar sommige mensen denken dat het een overgangstoestand is tussen amorf en kristallijn. Omdat ρ-Al2O3 de enige vorm van Al2O3 is die spontaan kan hydrateren bij kamertemperatuur, kan het worden gebruikt als cementeermiddel voor vuurvaste gietstukken, waardoor het de afgelopen jaren aandacht heeft gekregen.
