氢氧化铝也称水合氧化铝(A12O3•3H2O)，是公认的理想无机阻燃剂，据报道，世界上所用的无机阻燃剂中有80％以上是氢氧化铝。氢氧化铝分为结晶的和无定型的两种，作为阻燃填充剂使用的大多数为α结构的氢氧化铝，常用α—AI(OH)3表示，又叫α—三水氧化铝，都是采用拜尔法或烧结法生产的：已有大量的研究报道氢氧化铝较好地应用于聚合物阻燃材料中。氢氧化铝是质干而轻的粉末，当它应用于聚烯烃中时，不挥发、不渗出；制品遭受电弧作用时，具有抗电弧和抗磁的优异性能，在聚烯烃中分散性好，当加入量较多时，不易出现弯曲现象；在压延机辊筒上具有自洁作用，可防止黏附，成型加工性能好；分解所生成的A12O3能阻滴，促进炭化，阻燃效果好。同时ATH也是一种良好的烟气抑制剂。
氢氧化铝作为阻燃剂单独使用时，一般金属氧化物的阻燃效率低，通常其填充量要在40％以上才能满足实际的阻燃要求，高添加量才能获适中的阻燃性。氢氧化铝本身具有很强的极性，亲水疏油，尤其是随着粒子的超细化，其粉体极易团聚，和基材之间的结合力差，导致材料的加工和机械性能下降。因此，氢氧化铝添加量高时，会使高分子材料的力学性能下降、加工性变差。改良的方法是选择性能优良的表面改性剂，对氢氧化铝进行表面改性，提高其失水温度，从而能承受一般塑料的加工温度，进一步拓宽氢氧化铝的应用范围。另一个方法是使粒子的表面活性提高，改善分散性，提高粒子与高分子材料相容性，改进阻燃效果及抗冲击性能与热性能。
现在常用的改性方法有：(1)采用硬脂酸对其进行物理—化学吸附改性；(2)采用钛酸酯、铝酸酯等偶联剂对其表面进行改性；(3)采用烷基酚醛树脂、丁腈橡胶等对其进行表面的原位组合化学改性。
纳米氢氧化铝不仅可以增加阻燃性能，并且能改善聚合物制品的表面光洁度和力学、电学性能，增强其抗漏电、耐电弧和耐磨损能力，还能消烟和减少材料燃烧时腐蚀气体的生成量。此外，与其它阻燃剂复合使用的效果更为理想，具有广阔的应用前景。