磁鐵礦主要含鐵礦物為磁鐵礦，其化學式為Fe3O4，其中FeO=31%，Fe2O3=69%，理論含鐵量為72.4%。這種礦石有時含有TiO2及V2O5組合復合礦石，分別稱為鈦磁鐵礦或礬鈦磁鐵礦。在自然純磁鐵礦礦石很少遇到，常常由于地表氧化作用使部分磁鐵礦氧化轉變為半假象赤鐵礦和假象赤鐵礦。所謂假象赤鐵礦就是磁鐵礦（Fe3O4）氧化成赤鐵礦（Fe2O3），但它仍保留原來磁鐵礦的外形，所以叫做假象赤鐵礦。磁鐵礦具有強磁性，晶體常成八面體，少數為菱形十二面體。集合體常成致密的塊狀，顏色條痕為鐵黑色，半金屬光澤，相對密度4.9～5.2，硬度5.5～6，無解理，脈石主要是石英及硅酸鹽。還原性差，一般含有害雜質硫和磷較高。