铝土矿是一种以氢氧化铝为主要成分的复杂矿石，其主要化学组成有Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2，少量的CaO、MgO、硫化物，微量的镓、锗、磷、铬等。

SiO2是碱法生产氧化铝过程最为有害的杂质之一。二氧化硅在铝土矿中含量高者可达20％以上，低者在1％以下。主要以高岭石、伊利石、叶蜡石、绿泥石等硅酸盐矿物存在，可能还含有石英、蛋白石（非晶质SiO2·nH2O）以及其他黏土矿物。随着氧化硅在铝土矿中存在的型态不同，其化学活性也不相同，蛋白石的活性最大，其次为多水高岭石、高岭石，石英的活性最小。在碱法生产工艺中，SiO2与铝酸钠反应生成不溶性的水合铝硅酸钠（生产中称为钠硅渣），导致Al2O3、Na2O损失。对于管道溶出工艺，钠硅渣的生成还将导致管道结疤，严重影响生产的正常进行。

TiO2也是主要的有害杂质之一，铝土矿中的TiO2多以锐钛矿和金红石存在，它在矿石中的分散程度差别很大。高压溶出时，氧化钛能在一水硬铝石表面形成一层结构致密的钛酸钠膜，阻止铝土矿的进一步溶出。因此，一般采用碱法生产氧化铝工艺。

铝土矿中的含铁矿物主要是赤铁矿，其次是针铁矿等。铝土矿中Fe2O3的含量一般在2％～25％之间。采用碱法生产氧化铝时，Fe2O3不与碱作用，进入残渣，残渣因之成红色，故称为赤泥。氧化铁虽不与碱液作用而引起Al2O3和Na2O的化学损失，但矿石中含铁量过高，特别是当铁以针铁矿形式存在时，使赤泥分离与洗涤困难。铁的含量越高，赤泥量越大，由赤泥带走的Al2O3、Na2O损失也随之增大。另外，赤泥洗涤用水量的增大，需要蒸发的洗水量也随之增多，使生产成本增高。