四氧化三铁晶体为反式尖晶石结构，氧做立方最密堆积。另外，四氧化三铁还是导体，因为在磁铁矿中由于Fe2+与Fe3+在八面体位置上基本上是无序排列的，电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移，所以四氧化三铁固体具有优良的导电性。Fe3O4可以看成FeO·Fe2O3，这种写法较好说明了Fe3O4中含有Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)。四氧化三铁的晶体结构图为:
