水熱處理法也稱水蒸氣處理，具體來說就是將成型后的活性氧化鋁在水蒸氣存在下進行焙燒，是一種比較常用的化學擴孔法。水熱處理過程中活性氧化鋁載體孔結構的變化主要原因是活性氧化鋁（γ-Al2O3）發生了再水合過程，生成了粒度較大的擬薄水鋁石晶體，從而形成了較大的顆粒間隙孔，增大了載體的孔徑，且隨著處理溫度的升高，孔徑逐漸增大。在60℃和80℃低溫下對活性氧化鋁（γ-Al2O3）進行了不同時間的水熱處理，制備得到活性氧化鋁（γ-η-Al2O3）雙結構氧化鋁載體，其表面形態為均勻分散的球形小顆粒。此外，在水熱改性過程中，活性氧化鋁載體的比表面積變化不大，但平均孔徑有所降低，且分布更集中。
    研究活性氧化鋁水熱改性時發現，溫和的中性水熱環境（140 ℃，2 h）中處理活性氧化鋁（γ-Al2O3）載體可改變載體表面微粒的排列方式，將密堆積的γ-Al2O3納米顆粒轉化為規則的AlOOH納米片，并使載體的比表面積由204.6m2/g 顯著增至244.7m2/g，同時平均孔徑由8.2nm減小至7.0nm。分析原因是中性溫和的水熱環境（140℃）阻止了活性氧化鋁載體表面生成的薄水鋁石過度生長和深度擴孔，從而避免了活性氧化鋁載體比表面積和孔容的下降。