為了確定鋁土礦的品級及質量，需要研究鋁土礦的礦物組成、化學組成以及物理化學性質等。研究鋁土礦的礦物成分，通常採用光譜分析、化學分析確定礦物物質組成，採用化學物相分析、光學顯微鏡和X射線法對礦石的礦物組成進行定量分析，此外，還可採用差熱分析、掃描電鏡、光柵顯微鏡、紅外光譜等確定礦石的成分及含量。
1、礦石的物質組成
礦石的物質組成包括化學組成和礦物組成兩部分。研究化學組成一般可採用光譜分析、化學分析等方法;礦物組成的研究方法包括化學物相分析、顯微鏡分析、儀器分析等。
(1)礦石的化學組成
光譜分析：光譜分析一般用於對鋁土礦原礦或選礦產品的普査，可以全面迅速地掌握礦石中所含元素的種類及大致含量，避免遺漏某些稀有或微量元素。通常在掌握元素光譜分析結果後，再利用化學方法進行定量分析。
化學全分析：為了準確了解鋁土礦礦石中所含物質成分的含量，需要對礦石進行化學分析。化學分析能夠準確地測定每種元素的含量，為選礦工作者提供參考，確定哪些元素可以回收，哪些元素是有害雜質必須分離。光譜分析中查出的各種元素，除痕量元素外，其他各種元素都應該利用化學分析法定量，因此化學分析確定的各元素含量之和應該接近100%。
(2)礦石的礦物組成
光譜分析和化學分析只能分析出礦石的元素種類和含量，但無法知道元素在礦石中的具體存在形式。礦物分析可以幫助我們了解礦石的礦物組成以及每種礦物的具體含量，分析方法包括化學物相分析、光學顯微鏡分析和儀器分析等。
化學物相分析：根據礦物在不同的溶劑中溶解度的大小和溶解速率的不同，利用不同濃度的各種溶劑處理礦樣，實現礦石中各種礦物的分離，進而計算出礦石中各種礦物的存在形式和含量，確定礦石中各種元素的存在形式。
顯微鏡分析：利用各種礦物光學性質的差異.藉助顯微鏡確定礦物的種類，根據礦物顆粒在顯微鏡視域中所佔面積確定礦物的含量。常用的顯微鏡有偏光顯微鏡、實體顯微鏡和反光顯微鏡。
儀器分析：根據礦物的物理化學性質，藉助特定的儀器，以確定礦石的成分及含量。比如：X射線衍射、電子探針、熱分析、掃描電子顯微鏡、雷射顯微光譜儀和紅外光譜等。
礦物組成的定量分析：礦物定量分析方法很多。包括分離礦物定量法(重液分離、重選分離、磁電分離、選擇性溶解等);顯微鏡下定量法(線測法、面測法、點測法);特徵元素化學分析定量法、儀器分析定量法(X射線衍射、掃描電子顯微鏡等)。
2、礦石的結構構造
礦石的結構構造分析主要是研究礦物在礦石中的嵌布特點和嵌布關係，為礦石的破碎磨礦、礦物解離、礦物分析提供依據。
礦石的結構是指礦石中礦物顆粒的具體形態、大小、空間分布等，通常藉助顯微鏡或放大鏡，以確定礦物的粒度、晶粒形態和嵌布方式等。鋁土礦常見的礦石結構類型包括：自形或半自形粒狀結構、鮞狀結構、他型晶結構、交代溶蝕和交代殘餘等結構。
礦石的構造是指礦石中礦物集合體的形狀、大小及分布情況，一般採用肉眼觀察或藉助顯微鏡觀察。鋁土礦常見的礦石結構類型有塊狀構造、浸染狀構造、脈網狀構造、蜂窩狀構造和樹枝狀構造等。
3、礦石中元素的賦存狀態
同一種元素在礦石中經常以不同的礦物形式存在。比如鋁元素在鋁土礦中的賦存形式有：一水硬鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石、高嶺石、伊利石和剛玉等;矽元素在鋁土礦中主要以高嶺石.伊利石、葉蠟石和石英等礦物形式存在。這些含有相同元素的不同礦物性質差別很大，相應的選礦工藝與方法也不同，礦石中元素的賦存狀態是選擇選礦工藝的重要依據。
鋁土礦中元素的賦存狀態主要研究內容包括：鋁元素的賦存形式、物相組成及在不同礦物中的分布等。
元素的配分計算是研究礦石中元素賦存狀態的一種重要手段。所謂的元素配分，是指礦石中某種元素各種賦存狀態的含量和比例，是在元素的賦存狀態基本查清的基礎上，進行元素的配分計算。元素的配分計算需要首先獲得各礦物的質量分數、各礦物中該元素的含量和礦石中該元素的含量等值。
4、礦物的粒度特性
礦物的嵌布粒度是選擇碎磨作業、選礦方法的主要參考，是影響礦石可選性的重要因素，是確定磨礦流程、選別流程的重要依據。
礦物嵌布粒度可以分為結晶粒度和工藝粒度。結晶粒度是指單個結晶體的相對大小和相應的質量分數;工藝粒度是指某些礦物的集合體顆粒和單晶體顆粒的相對大小和相應的質量分數.是用來確定礦物單體解離的重要因素。
礦物嵌布粒度的測定通常利用顯微鏡進行。測量的方法包括：面測法、線測法和點測法。常見的粒度分布類型有：
①均勻分布：礦石中有用礦物的粒度分布範圍比較窄，可以採用一段磨礦。
②粗粒不均勻分布：礦石中有用礦物的粒度分布範圍較寬，以粗粒為主，這類礦石應該採用分段磨礦分段選別。
③細粒不均勻分布：礦石中有用礦物的粒度分布範圍寬，並且以細粒為土，也應該採用分段磨礦分段選別。
④極不均勻分布：礦物粒度分布範圍特別寬，各種粒度的礦物顆粒含量接近，因此很難確定合理的磨礦細度，應根據具體的礦石性質採用多段磨礦多段選別。
5、礦物的解離性
為了通過選礦過程把有用礦物富集，首先必須使有用礦物從礦石中單體解離。礦物解離性的好壞直接影響著礦石的可選性。
礦石破碎、磨礦後，有些礦物以單礦物顆粒的形式從礦石中解離出來，這種顆粒稱為礦物單體，如一水硬鋁石礦物單體。如果礦粒中含有兩種或兩種以上的礦物，則稱礦物連生體.如一水硬鋁石一高嶺石連生體。
礦物的解離度是用來衡最某種礦物在整個樣品中單體的解離程度，它是用某種礦物單體的質量或體積除以礦物的總質量或總體積得到的百分數。礦物單體解離度的測定一般是在光學顯微鏡下進行，為了便於觀察測量，通常需要對樣品進行分級.然後製備砂光片，在鏡下觀察計數，通過計算獲得礦物單體的解離度。