氧化镓(III)，即三氧化二镓，是镓的氧化物中最稳定的。在空气中加热金属镓使之氧化或在200-250℃时焙烧硝酸镓、氢氧化镓以及某些镓的化合物都可形成Ga2O3. Ga2O3 有五种同分异构体：α，β，γ，δ，ε，其中最稳定的是β-异构体，当加热至1000℃以上或水热条件（即湿法）加热至300℃以上时，所有其他的异构体都被转换为β-异构体。可采用各自不同的方法制得各种纯的异构体。