Diversos minerals que contenen ferro es poden dividir principalment en tres categories segons la seva composició mineral: magnetita, hematita i limonita. La seva composició química, estructura cristal·lina i condicions geològiques són diferents, de manera que diversos minerals de ferro tenen diferents formes externes i propietats físiques.
(1) Magnetita
El principal mineral que porta ferro és la magnetita, i la seva fórmula química és Fe3O4, dels quals FeO=31 per cent, Fe2O{3=69 per cent, i el contingut teòric de ferro és del 72,4 per cent. Aquest mineral de vegades conté una combinació de mineral compost de TiO2 i V2O5, anomenat titanomagnetita o vitriolita respectivament. Poques vegades es troba en minerals naturals de magnetita pura i, sovint, a causa de l'oxidació superficial, part de la magnetita s'oxida i es transforma en hematita semi-fantasma i pseudo-hematita. L'anomenada falsa hematita és l'oxidació de la magnetita (Fe3O4) en hematita (Fe2O3), però encara conserva la forma original de magnetita, per la qual cosa s'anomena falsa hematita.
La magnetita té propietats magnètiques fortes, i el cristall és sovint octaèdric, i alguns són dodecaedre ròmbic. Els agregats sovint formen blocs densos, les ratlles de color són negres de ferro, brillantor semimetàl·lic, la densitat relativa és de 4.9-5.2, la duresa és de 5.5-6 i no hi ha escissió. La ganga és principalment de quars i silicats. Té poca reductibilitat i generalment conté alts nivells d'impureses nocives com el sofre i el fòsfor.
(2) Hematites
L'hematita és mineral d'òxid de ferro anhidre, la seva fórmula química és Fe2O3 i el contingut teòric de ferro és del 70 per cent. Aquest mineral sovint forma grans jaciments a la natura, i és el principal mineral per a la producció industrial pel que fa al volum d'enterrament i d'extracció.
El contingut de ferro de l'hematita és generalment del 50 al 60 per cent. Conté impureses menys nocives com sofre i fòsfor, i la reducció és millor que la de la magnetita. Per tant, l'hematita és una matèria primera relativament bona per a la fabricació de ferro.
L'hematita té primària i salvatge, i la magnetita d'hematita regenerada perd les seves propietats magnètiques després de l'oxidació, però encara conserva la forma cristal·lina de la magnetita. La pseudo-hematita sovint conté una mica de magnetita residual. De vegades, l'hematita també conté alguns productes meteorològics de l'hematita, com la limonita (2Fe2O3·3H2O).
L'hematita té una brillantor semimetàl·lica, la duresa del cristal·litzador és de 5.5-6, la duresa de l'hematita terrosa és molt baixa, sense escissió, la densitat relativa és de 4.9-5.3, només feble magnètic, i la ganga és de silicat.
(3) Limonita
La limonita és un mineral d'òxid de ferro hidratat, que es forma per la meteorització d'altres minerals. És el més distribuït a la natura, però és estrany trobar grans dipòsits funeraris. La seva fórmula química és nFe2O3·mH2O (n=1-3, m=1-4). La limonita és en realitat una barreja de goethita (Fe2O3·H2O), hidrogoethita (2Fe2O3·H2O) i òxids de ferro amb diferents aigües cristal·lines i substàncies argiloses. La majoria dels minerals ferrosos de la limonita existeixen en forma de 2Fe2O3·H2O.
En general, el contingut de ferro del mineral de limonita és del 37% al 55% i, de vegades, el contingut de fòsfor és més alt. La limonita té una forta absorció d'aigua i generalment absorbeix una gran quantitat d'aigua. Després de rostir o escalfar en un alt forn, s'elimina l'aigua lliure i l'aigua cristal·lina i augmenta la porositat del mineral, la qual cosa millora molt la reductibilitat del mineral. Per tant, la reductibilitat de la limonita és millor que la de l'hematita i la magnetita. Al mateix temps, el contingut de ferro del mineral augmenta de manera corresponent a causa de l'eliminació de la humitat.