无水磷酸二氢铝为无色六角板状晶体，吸湿性强，密度为2.135g/ml，易溶于水。50%磷酸二氢铝溶液：PH值约为2.0，密度1.47~1.48g/ml，呈粘稠状液体，冻结温度为-22℃，但稀释后的溶液冻结点升高，加水量1倍时冻结点为-7℃，加水量为5倍时冻结点为-1℃。常温下加20倍水稀释时，生成水合磷酸铝、倍半磷酸铝和磷酸。
磷酸二氢铝在长期贮存时（0.33＜AL2O3/P2O5＜1）或自然蒸发（0.17＜AL2O3/P2O5＜0.4），易转化为倍半磷酸铝[ALH3（PO4）2]。此外，磷酸二氢铝还易于K、Na、AL、Fe等的氧化物反应。因此，往往需要加入可溶性络合阴离子，使之与AL3+形成稳定络合物，抑制其反应。
在加热过程中，磷酸二氢铝发生脱水、缩聚反应，其反应式如下：
磷酸二氢铝被加热至约800℃时，逐步脱去结构水，并缩合，最终缩聚生成聚偏磷酸铝。若温度进一步上升，聚偏磷酸铝分解为ALPO4和P2O5，P2O5再与AL2O3反应生成磷酸铝，使磷酸二氢铝结合的材料在高温下获得相当高的强度。在脱水、缩聚的反应过程中，硬化体的强度随之持续增长。
