三氧化二铝在化学上用作分析试剂，用作有机溶剂的脱水，也可作为吸附剂、有机反应催化剂、研磨剂、抛光剂。由于氧化铝硬度较大，生活中可用来做切割材料，以及人造宝石等。红宝石、蓝宝石的主成分皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。