[O-2].[O-2].[O-2].[Tl+3].[Tl+3]Tali(III) oxit là một hợp chất vô cơ có thành phần chính gồm hai nguyên tố thành phần là tali và oxy, với công thức hóa học được quy định là Tl2O3. Hợp chất này tồn tại trong tự nhiên dưới dạng khoáng vật quý hiếm avicennit.[2] Cấu trúc của hợp chất này liên quan đến cấu trúc Mn2O3 và có cấu trúc giống như bixbyit. Tl2O3 là một hợp chất có tính dẫn điện cao và đồng thời cũng là chất bán dẫn loại n có thể có khả năng được ứng dụng trong pin Mặt Trời.[3] Một phương pháp sản xuất Tl2O3 bởi MOCVD được công bố.[4] Bất kỳ việc sử dụng thực tiễn nào của hợp chất này đều phải cân nhắc kĩ càng đến tính chất độc của tali trong tự nhiên. Hợp chất này nếu tiếp xúc với độ ẩm và axit có thể tạo thành các hợp chất có độc tính.