化學成分：FeO31.03%，Fe2O368.96%。其中Fe的類質同像代替有Al、Ti、Cr、V等；替代Fe的有Mg、Mn、Zn、Ni、Co、Cu、Ge等。當Ti代替Fe時，伴隨有Mg—Fe和V—Fe；Ti亦可以鈦鐵礦或鈦鐵晶石的細小包裹體呈定向連生形式存在，系由固溶體出溶而成。在>600℃時，形成磁鐵礦FeFe2O4—Fe2TiO4完全固溶體，
礦物結構式：Fe3[Fe21-xFe31-2xTi4x]O4(0≤x≤0.2)；Fe31.2-xFe2x-0.2[Fe21.2Fe30.8-xTi4x]O4(0.2≤x≤0.8)；Fe32-2xFe22x-1[Fe22-xTi4x]O4(0.8≤x≤1)；其中方括號中的陽離子為八面體配位。在>500℃時則形成FeFe2O4—FeTiO3完全固溶體；隨溫度的下降，固溶體發生出溶。 當Ti代替Fe，其中TiO2在25%時稱含鈦磁鐵礦