褐鐵礦粉和高硅型褐鐵礦兩大類。矽卡巖褐鐵礦占66%，高硅型褐鐵礦占34%，矽卡褐鐵礦主要由褐鐵礦、赤鐵礦和石英組成，高硅型褐鐵礦主要由褐鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦和石英組成。褐鐵礦石中的礦物種類有26種之多，但主要是褐鐵礦和石英，其他含量甚微。

早先認為褐鐵礦是成分為 2Fe2O3·3H2O的一種獨立礦物，但X射線衍射分析表明,它們大部分是隱晶質的針鐵礦，可混有纖鐵礦、赤鐵礦、石英、粘土等，含吸附水及毛管水，成分可變，但基本上為 FeO(OH)·nH2O。物理性質亦可變,但總是呈各種色調的褐色,條痕黃褐色。

由于它屬于含鐵礦物的風化產物（Fe2O3·nH2O），成分不純，水的含量變化也很大。通常呈黃褐至褐黑色，條痕為黃褐色，半金屬光澤，塊狀、鐘乳狀、葡萄狀、疏松多孔狀或粉末狀，也常呈結核狀或黃鐵礦晶形的假象出現。硬度隨礦物形態而異，無磁性。褐鐵礦是氧化條件下極為普遍的次生物質，在硫化礦床氧化帶中常構成紅色的“鐵帽”，可作為找礦的標志。