Esquema del átomo de aluminio

El aluminio tiene como número atómico 13. Los 13 protones que forman el núcleo están rodeados de 13 electrones dispuestos en la forma:

1s[2]2s[2]2p[6]3s[2]3p[1]
La valencia es 3 y las energías de ionización de los tres primeros electrones son, respectivamente: 577,5 kJ/mol, 1816,7 kJ/mol y 2744,8 kJ/mol. Existen en la naturaleza dos isótopos de este elemento, el [27]Al y el [26]Al. El primero de ellos es estable mientras que el segundo es radiactivo y su vida media es de 7,2×10[5] años. Además de esto existen otros siete isótopos cuyo peso está comprendido entre 23 y 30 unidades de masa atómica.

El [26]Al se produce a partir del argón a causa del bombardeo por la radiación altamente energética de los rayos cósmicos, que afectan en la atmósfera sobre los núcleos de este elemento. Al igual que el [14]C, la medida de las abundancias del [26]Al es utilizada en técnicas de datación, por ejemplo en procesos orogenéticos cuya escala es de millones de años o para determinar el momento del impacto de meteoritos. En el caso de estos últimos, la producción de aluminio radiactivo cesa cuando caen a la tierra, debido a que la atmósfera filtra a partir de ese momento los rayos cósmicos.

El aluminio posee tres radios iónicos en su estado de oxidación +3, dependiendo del número de coordinación del átomo. Dicho esto, tenemos que para un número de 4 el radio es 53,0 pm, para 5 es 62,0 pm y para 6 es 67,5 pm.[7​]