阳极氧化膜由两层组成，多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的，后者称为阻挡层。喷砂氧化后要立即染色，若工件氧化后在空气中暴露时间过长，膜层空隙会缩小，还有可能被其它因素而污染，导致染色困难。若是不能即使染色的应把待染色的产品放在干净的水中。用电子显微镜观察研究，膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔，它们贯穿膜外层直至阳极氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的阳极氧化铝构成一个蜂窝六棱体，称为晶胞，整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。
阻挡层是又无水的阳极氧化铝所组成，薄而致密，具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约0.03-0.05μm，为总膜后的0.5%-2.0%。阳极氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的阳极氧化铝及小量的水合氧化铝所组成，此外还含有电解液的阳离子。
当电解液为硫酸时，膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。阳极氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决定的，它们都与阳极氧化条件密切相关。
