Обычно структуре окиси алюминия приписывают преимущественно ионный характер связи, что, с одной стороны, противоречит существованию аморфной модификации окиси алюминия, поскольку склонность к стеклообразованию связана с преобладанием направленных короткодействующих ковалентных связей, с другой стороны, запрещает образование молекулярных групп, обнаруженных. Исследования электронной структуры алюминия в окиси алюминия привели к выводу, что при переходе происходит не полная передача внешних электронов алюминия кислороду, а лишь частичная, причем остается значительная связь этих электронов со своими атомами, т. е. доля довольно большая. При исследовании с помощью микроскопа условий возникновения первых выделений при диффузионном взаимодействии алюминия с никелем авторы интерпретировали полученную зависимость времени появления фазы от температуры выдержки эмпирической формулой во существования метастабильного состояния при твердофазной реакции, переход которого в более устойчивое не требует разрыва основных связей.