硬陽極氧化膜由兩層組成。多孔厚外層生長在介電性能密集的內層上方，稱為阻擋層。噴砂氧化后應立即染色。如果工件氧化后長時間暴露在空氣中，膜間隙會收縮，可能會受到其他因素的污染，導致染色困難。如果不能染色，將待染色產品放入清水中。電子顯微鏡觀察結果表明，幾乎所有膜的垂直面和水平面都有垂直于金屬表面的管狀孔，通過膜的外層到達金屬表面硬陽極氧化膜和金屬界面的阻擋層。以每個孔為主軸，周圍有致密陽極氧化鋁形成的六角形蜂窩狀結構，稱為電池。整部電影由無數這樣的細胞組成。

  阻擋層由無水陽極氧化鋁組成，薄而致密，硬度高，具有防止電流通過的功能。阻擋層厚度約為0.03~0.05μm，占總厚度的0.5%~2.0%。除電解質陽離子外，陽極氧化膜的多孔外層主要由非晶陽極氧化鋁和少量水合氧化鋁組成。

  當電解質為硫酸時，薄膜中的硫酸鹽含量通常為13%-17%。陽極氧化膜的優異性能主要取決于多孔外層的厚度和孔隙率，這與陽極氧化條件密切相關。