Ulike jernholdige mineraler kan hovedsakelig deles inn i tre kategorier i henhold til deres mineralsammensetning: magnetitt, hematitt og limonitt. Deres kjemiske sammensetning, krystallinske struktur og geologiske forhold er forskjellige, så forskjellige jernmalm har forskjellige ytre former og fysiske egenskaper.
(1) Magnetitt
Det viktigste jernholdige mineralet er magnetitt, og dets kjemiske formel er Fe3O4, hvorav FeO=31 prosent, Fe2O3=69 prosent, og det teoretiske jerninnholdet er 72,4 prosent. Denne malmen inneholder noen ganger en kombinasjon av TiO2 og V2O5 komposittmalm, kalt henholdsvis titanomagnetitt eller vitriolitt. Den påtreffes sjelden i naturlige rene magnetittmalmer, og ofte på grunn av overflateoksidasjon oksideres en del av magnetitten og omdannes til semi-fantom hematitt og pseudo-hematitt. Den såkalte falske hematitten er oksidasjon av magnetitt (Fe3O4) til hematitt (Fe2O3), men den beholder fortsatt den opprinnelige formen til magnetitt, så det kalles falsk hematitt.
Magnetitt har sterke magnetiske egenskaper, og krystallen er ofte oktaedrisk, og noen få er rombiske dodekaeder. Tilslagene danner ofte tette blokker, fargestripene er jernsvarte, semimetallisk glans, den relative tettheten er 4.9-5.2, hardheten er 5.5-6, og det er ingen spaltning. Gangen er hovedsakelig kvarts og silikat. Den har dårlig reduserbarhet og inneholder generelt høye nivåer av skadelige urenheter som svovel og fosfor.
(2) Hematitt
Hematitt er vannfri jernoksidmalm, dens kjemiske formel er Fe2O3, og det teoretiske jerninnholdet er 70 prosent. Denne malmen danner ofte enorme forekomster i naturen, og den er hovedmalmen for industriell produksjon når det gjelder grav- og gruvevolum.
Jerninnholdet i hematitt er vanligvis 50 prosent til 60 prosent. Den inneholder mindre skadelige urenheter som svovel og fosfor, og reduksjonen er bedre enn magnetitt. Derfor er hematitt en relativt god jernfremstillingsråvare.
Hematitt har primær og vill, og den regenererte hematittmagnetitten mister sine magnetiske egenskaper etter oksidasjon, men beholder fortsatt den krystallinske formen til magnetitt. Pseudo-hematitten inneholder ofte litt restmagnetitt. Noen ganger inneholder hematitt også noen forvitringsprodukter av hematitt, for eksempel limonitt (2Fe2O3·3H2O).
Hematitt har en semi-metallisk glans, hardheten til krystallisatoren er 5.5-6, hardheten til jordaktig hematitt er svært lav, ingen spaltning, den relative tettheten er 4.9-5.3, bare svak magnetisk, og gangen er silikat.
(3) Limonite
Limonite er en vannholdig jernoksidmalm, som dannes ved forvitring av andre malmer. Den er den mest utbredte i naturen, men det er sjelden å finne store gravforekomster. Dens kjemiske formel er nFe2O3·mH2O (n=1-3, m=1-4). Limonite er faktisk en blanding av goetitt (Fe2O3·H2O), hydrogoetitt (2Fe2O3·H2O) og jernoksider med forskjellige krystallvann og lerholdige stoffer. De fleste av de jernholdige mineralene i limonitt finnes i form av 2Fe2O3·H2O.
Generelt er jerninnholdet i limonittmalm 37 prosent til 55 prosent, og noen ganger er fosforinnholdet høyere. Limonite har sterk vannabsorpsjon, og absorberer generelt en stor mengde vann. Etter steking eller oppvarming i en masovn fjernes fritt vann og krystallvann, og porøsiteten til malmen øker, noe som i stor grad forbedrer malmens reduserbarhet. Derfor er reduserbarheten til limonitt bedre enn for hematitt og magnetitt. Samtidig økes jerninnholdet i malmen tilsvarende på grunn av fjerning av fuktighet.