化學成分為FeTiO3、晶體屬三方晶系的氧化物礦物。英文名稱來源於最初發現本礦物的產地俄羅斯烏拉爾的伊爾門山（Ильменские горы）。含TiO252.66％，是提取鈦和二氧化鈦的最主要礦物原料。晶體常呈板狀，集合體呈塊狀或粒狀。鋼灰至鐵黑色，條痕黑色至褐紅色，半金屬光澤。摩斯硬度5～6，比重4.70～～4.78。具弱磁性。鈦鐵礦一般作為副礦物見於火成巖和變質巖中，也可以形成砂礦。著名礦山有俄羅斯的伊爾門山、挪威的克拉格勒和美國懷俄明州的鐵山、加拿大魁北克的埃拉德湖等。中國四川攀枝花鐵礦，也是一個大型的鈦鐵礦產地，其鈦鐵礦成顯微粒狀或片狀分佈於磁鐵礦顆粒之間或裂理中。