Dažādus dzelzi saturošus minerālus galvenokārt var iedalīt trīs kategorijās pēc to minerālu sastāva: magnetīts, hematīts un limonīts. To ķīmiskais sastāvs, kristāliskā struktūra un ģeoloģiskie apstākļi ir atšķirīgi, tāpēc dažādām dzelzsrūdām ir dažādas ārējās formas un fizikālās īpašības.
(1) Magnetīts
Galvenais dzelzi saturošais minerāls ir magnetīts, un tā ķīmiskā formula ir Fe3O4, no kura FeO=31 procenti, Fe2O3=69 procenti, un teorētiskais dzelzs saturs ir 72,4 procenti. Šī rūda dažreiz satur saliktas TiO2 un V2O5 rūdas kombināciju, ko attiecīgi sauc par titanomagnetītu vai vitriolītu. Dabīgās tīrās magnetīta rūdās tas sastopams reti, un bieži vien virsmas oksidācijas dēļ daļa magnetīta tiek oksidēta un pārveidota par pusfantoma hematītu un pseidohematītu. Tā sauktais viltus hematīts ir magnetīta (Fe3O4) oksidēšana par hematītu (Fe2O3), taču tas joprojām saglabā sākotnējo magnetīta formu, tāpēc to sauc par viltus hematītu.
Magnetītam ir spēcīgas magnētiskas īpašības, un kristāls bieži ir oktaedrisks, un daži ir rombveida dodekaedri. Agregāti bieži veido blīvus blokus, krāsu svītras ir dzelzs melnas, pusmetāla spīdums, relatīvais blīvums ir 4.9-5.2, cietība ir 5.5-6, un nav šķelšanās. Gangs galvenokārt ir kvarcs un silikāts. Tam ir slikta reducējamība, un tas parasti satur daudz kaitīgu piemaisījumu, piemēram, sēra un fosfora.
(2) Hematīts
Hematīts ir bezūdens dzelzs oksīda rūda, tā ķīmiskā formula ir Fe2O3, un teorētiskais dzelzs saturs ir 70 procenti. Šī rūda dabā bieži veido milzīgas atradnes, un tā ir galvenā rūpnieciskās ražošanas rūda apbedīšanas un ieguves apjoma ziņā.
Dzelzs saturs hematītā parasti ir no 50 līdz 60 procentiem. Tas satur mazāk kaitīgus piemaisījumus, piemēram, sēru un fosforu, un reducēšanās ir labāka nekā magnetītam. Tāpēc hematīts ir samērā labs dzelzs ražošanas izejmateriāls.
Hematītam ir primārais un savvaļas, un reģenerētais hematīta magnetīts pēc oksidēšanās zaudē savas magnētiskās īpašības, bet joprojām saglabā magnetīta kristālisko formu. Pseidohematīts bieži satur kādu atlikušo magnetītu. Dažreiz hematīts satur arī dažus hematīta produktus, kas ietekmē laika apstākļus, piemēram, limonītu (2Fe2O3·3H2O).
Hematītam ir pusmetāla spīdums, kristalizētāja cietība ir 5.5-6, zemes hematīta cietība ir ļoti zema, nav šķelšanās, relatīvais blīvums ir 4.9-5.3, tikai vājš magnētisks, un sliede ir silikāta.
(3) Limonīts
Limonīts ir ūdeņraža dzelzs oksīda rūda, kas veidojas, ietekmējot citas rūdas. Tas ir visizplatītākais dabā, taču reti var atrast lielas apbedījumu atradnes. Tā ķīmiskā formula ir nFe2O3·mH2O (n=1-3, m=1-4). Limonīts patiesībā ir gētīta (Fe2O3·H2O), hidrogoetīta (2Fe2O3·H2O) un dzelzs oksīdu maisījums ar dažādiem kristālūdeņiem un sārtām vielām. Lielākā daļa limonīta dzelzi saturošo minerālu pastāv 2Fe2O3·H2O formā.
Parasti dzelzs saturs limonīta rūdā ir no 37 līdz 55 procentiem, un dažreiz fosfora saturs ir lielāks. Limonītam ir spēcīga ūdens absorbcija, un tas parasti absorbē lielu ūdens daudzumu. Pēc apdedzināšanas vai karsēšanas domnā tiek noņemts brīvais ūdens un kristālūdens, un palielinās rūdas porainība, kas ievērojami uzlabo rūdas reducējamību. Tāpēc limonīta reducējamība ir labāka nekā hematīta un magnetīta. Tajā pašā laikā rūdas dzelzs saturs tiek attiecīgi palielināts mitruma noņemšanas dēļ.