Die vielfältigen Anwendungen gründen in der Regel auf mehreren günstigen Eigenschaften des Aluminiums, zum Beispiel auf dem geringen spezifischen Gewicht in Verbindung mit hoher Festigkeit. Die wichtigsten dieser Eigenschaften in alphabetischer Reihenfolge sind:
- Brennbarkeit: Aluminium brennt nicht. Nur unter bestimmten Bedingungen, das heißt in fein zerteilter Form (zum Beispiel in Pulverform), reagiert es stark exotherm (wie andere Metallpulver auch) und wird daher in der Aluminothermie und als Treibstoff in der Raumfahrt eingesetzt;
- Chemische Affinität: Aluminium hat eine starke Neigung, vor allem mit Nichtmetallen wie Sauerstoff Verbindungen zu bilden;
- Dichte („spezifisches Gewicht“): Mit 2,7 Gramm je Kubikzentimeter ist Aluminium ein Leichtmetall (Eisen zum Beispiel ist mit einer Dichte von 7,8 Gramm je Kubikzentimeter beinahe dreimal so schwer), genutzt zum energiesparenden Leichtbau beziehungsweise Konstruieren insbesondere im Flugzeugbau, Ingenieurbau, von Straßen- und Schienenfahrzeugen, im Schiffbau und von Verpackungen;
- Elektrische Leitfähigkeit: Aluminium hat etwa 60 Prozent der (hohen) Leitfähigkeit von Kupfer; die spezifische Leitfähigkeit bezogen auf die Dichte ist sogar höher als bei Kupfer. Es ist daher ein guter Leiter und findet breite Verwendung in der Elektrotechnik und Elektronik;
- Festigkeit: Sie ist im Verhältnis zur Dichte hoch, daher die gute Eignung des Metalls für Leichtbau;
- Gesundheitliche Unbedenklichkeit: Aluminium ist unbedenklich für die menschliche Gesundheit;
- Korrosionsbeständigkeit: Dank der natürlichen Oxidschicht zeigt Aluminium gegenüber Wasser und vielen Chemikalien ein sehr gutes Korrosionsverhalten, daher wird es zum Beispiel in der Elektrotechnik, im Maschinenbau, in Schienen- und Straßenfahrzeugen, in der Verpackung oder im Hochbau verwendet;
- Legierungen: Als Basis für die meisten Aluminiumprodukte bildet Aluminium Legierungen mit allen Gebrauchsmetallen und fast allen anderen Metallen;
- Magnetisierbarkeit: Aluminium ist unmagnetisch, dies ist in der Elektrotechnik, Elektronik und im Maschinenbau von Bedeutung. Das Metall kann jedoch durch den Einsatz von Wirbelstrom magnetisiert werden. Dies wird in technischen Anwendungen wie der Mülltrennung genutzt (Wirbelstromabscheider);
- Reflexionsvermögen für Licht und Wärmestrahlen sehr hoch, genutzt in Aluminiumfarben und Glänzwerkstoffen;
- Schmelzpunkt: Mit 660 °C im Vergleich zu Eisenwerkstoffen (um 1500 °C) niedrig, dies wirkt sich energiesparend beim Schmelzen und Umschmelzen (Recycling) aus;
- Diffusionsdichtigkeit: Undurchlässigkeit für Gase und Flüssigkeiten auch bei dünnsten Folien, daher sehr gut für Verpackungen geeignet;
- Verarbeitung: mit allen gebräuchlichen Verfahren der Metallbearbeitung möglich. Insbesondere das Umformen ist an Aluminiumwerkstoffen dank ihrer hohen Duktilität leichter auszuführen als an den meisten Gebrauchsmetallen, zum Beispiel Eisenwerkstoffen;
- Wärmeleitfähigkeit von zum Beispiel Reinstaluminium ist viermal so hoch wie von Stahl (und halb so hoch wie von Silber). Aus diesem Grund wird Aluminium vor allem im Maschinenbau (zum Beispiel für Kolben in Verbrennungsmotoren von Straßenfahrzeugen), in der Klimatechnik (zum Beispiel für Wärmetauscher und Heizkörper) und bei Haushaltsgeräten (zum Beispiel für Kochtöpfe und Heizplatten) genutzt.
Die meisten Eigenschaften lassen sich gezielt beeinflussen, zum Beispiel durch Legieren oder Wärmebehandlung. Dabei muss (wie bei anderen Metallen) in Kauf genommen werden, dass sich durch Verbesserung einer bestimmten Eigenschaft eine oder mehrere andere verschlechtern. Beispielsweise führt eine Erhöhung der Festigkeit zu einer verminderten Kaltumformbarkeit (Duktilität).
