当物质的颗粒大小进入到纳米尺寸的时候，它将展示出纳米粒子的特殊效应，量子尺寸效应、体积效应、表面效应、宏观量子險道效应和介电域效应。纳米氧化铝作为纳米材料同样具有这些特性。纳米氧化铝除了具有纳米材料的特性之外，它本身还具有一些特殊性质，纳米氧化铝具有很高的强度和硬度，耐磨性、耐高温，耐腐烛和抗氧化等特性。由于氧化铝本身的特性，使得它在很多方面表现出优异的性能，如光、电、热力学和化学等领域的应用。纳米氧化培常被用来制作转子、活塞、化学传感器，卫星整流罩以及生物陶瓷等，市场需求非常的广阔，具有很高的生产价值和使用价值。
陶瓷领域
氧化铝在制备陶瓷中被广泛应用，是因为他具有溶点高，化学稳定性高，绝缘性好，高硬度，很好的耐磨性能，以及低廉的成本。然而氧化铝陶瓷的初性低脆性大的特点也使得它收到了很大的限制。经过研宄发现，若把纳米氧化铝粉体加入到氧化铝陶瓷中可以很好的改善它的朝性，并且能降低烧结温度。等研究氧化锡陶瓷材料对双重固化树脂粘结剂中的应用。这使得纳米氧化铝在陶瓷中拥有广阔的应用前景
光学材料
由于纳米氧化铝对紫外线有很强的吸附能力，可以用作紫外屏蔽材料和化妆品的添加剂，而由纳米氧化铝作为涂层的荧光灯的使用寿命得到了提髙，也可以掺杂到稀土突光粉中制作日光灯的发光材料，既可以降低成本又可以延长寿命。此外，纳米氧化铝还对红外具有一定的吸收性能，可以作为被用作军事防卫领域中的吸收材料。
催化及载体
由于氧化铝的自身特点，孔容大、表面活性中心多、表面积大和孔分布集中，解决了催化剂中高反应活性和高反应性，作为载体和催化剂被应用到汽车尾气净化、石油提炼和催化燃烧等等。在催化领域当中，由于氧化银的晶型不同，在催化领域中的应用效果也不一样。纳米氧化铝作为催化剂或者载体在催化领域具有很好的应用前景。
表面涂层
由于纳米氧化铝具有很好的耐腐烛性、耐磨性和高硬度的特点，使得它作为表面涂层材料，可以应用到工业中易磨损，易腐烛的部件当中，提高设备的使用寿命和加工产品的精度等问题。
生物材料
由纳米氧化铝制成的生物材料在生理环境中具有很好的耐腐烛性和结构相容性，由于氧化铝陶瓷具有很多孔隙，使得新生组织能贯穿孔隙，与机体组织达到很好的结合性。在临床医学中，由于其摩擦系数小、强度高和磨损率低的特点，被制作成关节修复体、人工骨、和药物缓解载体等。述可以和氧化销组成一种复合陶瓷材料，具有更好的强度和朝性，可以作为一种牙科修复材料。
半导体材料
纳米氧化铝对外界条件湿气持有很高的敏感度，是因为它庞大的表面和界面造成的。随着湿气的变化能够引起表面或者界面变化。在一定的湿度范围内。具有呈线性变化的交流阻抗，还具有抗老化性、可靠性能很高、相应速度快、阻止其他气体的污染和侵袭，在恶劣的环境中依然具有很高的精度和稳定的性能，使其可以应用到湿敏传感器中和湿电温度计中。由于纳米氧化铝具有很好的电绝缘性、耐腐烛、耐高温、介电常数高和很强的抗辐射能力，并且成本低廉，可作为衬底材料应用到集成电路和半导体器件中。