铁元素化合价不同：Fe2O3中铁+3价,Fe3O4中存在+2、+3价的铁,可写为FeO·Fe2O3。颜色不同：三氧化二铁红棕色（赤铁矿主要成分）、四氧化三铁黑色（磁铁矿主要成分）。

三氧化二铁是棕红(红)色或黑色粉末，俗称铁红，熔点为1565℃，相对密度为5.24。在自然界以赤铁矿形式存在，具有两性，与酸作用生成Fe(Ⅲ)盐，与强碱作用得[Fe(OH)6]3-。在强碱介质中有一定的还原性，可被强氧化剂所氧化。三氧化二铁不溶于水，也不与水起作用。灼烧硫酸亚铁、草酸铁、氧氧化铁都可制得，它也可通过在空气中煅烧硫铁矿来制取。它常用做颜料、抛光剂、催化剂和红粉等。

四氧化三铁为黑色晶体，加热至熔点(1594±5℃)同时分解，相对密度为5.18，具有很好的磁性，故又称为“磁性氧化铁”。它是天然产磁铁矿的主要成分，潮湿状态下在空气中容易氧化成三氧化二铁。不溶于水，溶于酸。