מינרלים שונים נושאי ברזל ניתן לחלק בעיקר לשלוש קטגוריות לפי הרכב המינרלים שלהם: מגנטיט, המטיט ולימוניט. ההרכב הכימי שלהם, המבנה הגבישי והתנאים הגיאולוגיים שונים, ולכן לעפרות ברזל שונות יש צורות חיצוניות ותכונות פיזיקליות שונות.
(1) מגנטיט
המינרל העיקרי הנושא ברזל הוא מגנטיט, והנוסחה הכימית שלו היא Fe3O4, שמתוכו FeO=31 אחוז, Fe2O3=69 אחוז, ותכולת הברזל התיאורטית היא 72.4 אחוזים. עפרה זו מכילה לפעמים שילוב של עפרות מרוכבות TiO2 ו-V2O5, הנקראות טיטנומגנטיט או ויטריוליט בהתאמה. לעתים נדירות נתקלים בו בעפרות מגנטיט טהורות טבעיות, ולעתים קרובות עקב חמצון פני השטח, חלק מהמגנטיט מתחמצן והופך להמטיט חצי פנטום ולפסאודו-המטיט. מה שנקרא המטיט כוזב הוא חמצון של מגנטיט (Fe3O4) להמטיט (Fe2O3), אך הוא עדיין שומר על הצורה המקורית של מגנטיט, ולכן הוא נקרא המטיט מזויף.
למגנטיט יש תכונות מגנטיות חזקות, והגביש הוא לרוב אוקטהדרלי, ומעטים הם דודקהדרונים מעוינים. האגרגטים יוצרים לרוב בלוקים צפופים, פסי הצבע הם שחור ברזל, ברק חצי מתכתי, הצפיפות היחסית היא 4.9-5.2, הקשיות היא 5.5-6, ואין מחשוף. הגנג הוא בעיקר קוורץ וסיליקט. יש לו יכולת הפחתה ירודה ובדרך כלל מכיל רמות גבוהות של זיהומים מזיקים כמו גופרית וזרחן.
(2) המטיט
המטיט הוא עפרת תחמוצת ברזל נטולת מים, הנוסחה הכימית שלה היא Fe2O3, ותכולת הברזל התיאורטית היא 70 אחוז. עפרה זו מהווה לרוב מרבצי ענק בטבע, והיא מהווה את העפרה העיקרית לייצור תעשייתי מבחינת נפח קבורה וכרייה.
תכולת הברזל של המטיט היא בדרך כלל 50 אחוז עד 60 אחוז. הוא מכיל פחות זיהומים מזיקים כמו גופרית וזרחן, וההפחתה טובה מזו של מגנטיט. לכן המטיט הוא חומר גלם טוב יחסית לייצור ברזל.
להמטיט יש ראשוני ופראי, והמגנטיט המחודש מאבד את תכונותיו המגנטיות לאחר חמצון, אך עדיין שומר על הצורה הגבישית של המגנטיט. הפסאודו-המטיט מכיל לעתים קרובות מעט מגנטיט שיורי. לפעמים המטיט מכיל גם כמה תוצרי בליה של המטיט, כגון לימוניט (2Fe2O3·3H2O).
להמטיט יש ברק חצי מתכתי, קשיות המגבש היא 5.5-6, הקשיות של המטיט אדמתי נמוכה מאוד, אין מחשוף, הצפיפות היחסית היא 4.9-5.3, רק חלשה מגנטי, והגנוג הוא סיליקט.
(3) לימוניט
לימוניט הוא עפרת תחמוצת ברזל מיודרת, שנוצרת על ידי בליה של עפרות אחרות. הוא הנפוץ ביותר בטבע, אך נדיר למצוא מרבצי קבורה גדולים. הנוסחה הכימית שלו היא nFe2O3·mH2O (n=1-3, m=1-4). לימוניט הוא למעשה תערובת של גתיט (Fe2O3·H2O), הידרוגותיט (2Fe2O3·H2O) ותחמוצות ברזל עם מי גבישים שונים וחומרים ארגילציים. רוב המינרלים נושאי הברזל בלימוניט קיימים בצורה של 2Fe2O3·H2O.
בדרך כלל, תכולת הברזל של עפרות לימוניט היא 37% עד 55%, ולפעמים תכולת הזרחן גבוהה יותר. ללימוניט ספיגת מים חזקה, ובדרך כלל סופג כמות גדולה של מים. לאחר צלייה או חימום בכבשן פיצוץ מוסרים מים חופשיים ומי גבישי, והנקבוביות של העפרה עולה, מה שמשפר מאוד את יכולת ההפחתה של העפרה. לכן, יכולת ההפחתה של לימוניט טובה יותר מזו של המטיט ומגנטיט. במקביל, תכולת הברזל של העפרה גדלה בהתאם עקב הסרת הלחות.