納米氧化鋁呈白色或類白色超細粉末，無可見雜質。在透射電鏡下顯示為近球形或棒狀納米顆粒，宏觀狀態(tài)下質地輕盈，靜置時易形成疏松團聚體，需防潮密封保存。

由一次粒徑10-50納米的單晶顆粒組成，通過范德華力形成二級團聚體。高分辨電鏡顯示晶格清晰，表面存在階梯狀缺陷與活性位點，這種結構是其催化活性的物理基礎。

通過摻雜氧化釔、氧化鎂等元素可調控晶相轉變溫度。γ相向α相轉化始于1100℃，此特性被用于制備多孔陶瓷模板與梯度材料。

指經表面硅烷偶聯劑改性的納米氧化鋁，其疏水基團接枝率＞70%。這種功能化處理顯著改善與有機相的相容性，于環(huán)氧樹脂與橡膠體系增強。

高倍電鏡顯示晶面間距0.34nm對應γ相（311）晶面。選區(qū)衍射圖譜為多晶環(huán)狀，表明顆粒由納米晶粒聚集而成。這種多級結構利于應力傳遞。

不適合直接添加至強酸性體系（pH<2），可能導致鋁離子溶出。在超過1300℃的還原氣氛中可能發(fā)生晶型轉變，建議惰性氣氛燒結。