磁鐵礦是一種礦物，也是主要的鐵礦石之一，化學式為Fe3O4。它是鐵的氧化物之一，具有亞鐵磁性；它被磁鐵吸引，可以被磁化成為xxx磁鐵。它是地球上所有天然礦物中磁性xxx的。天然磁化的磁鐵礦塊，稱為磁石，會吸引小鐵塊，這就是古人xxx次發現磁性的原因。

磁鐵礦呈黑色或棕黑色，具有金屬光澤，莫氏硬度為5-6，并留下黑色條紋。小顆粒磁鐵礦在火成巖和變質巖中很常見。

IUPAC的化學名稱是氧化鐵（II，III），通用化學名稱是氧化亞鐵。

除了火成巖外，磁鐵礦還存在于沉積巖中，包括帶狀鐵地層以及湖泊和海洋沉積物中的碎屑顆粒和磁化石。磁鐵礦納米顆粒也被認為是在土壤中形成的，在那里它們可能會迅速氧化成磁赤鐵礦。

磁鐵礦的化學成分為Fe2+(Fe3+)2(O2-)4。這表明磁鐵礦同時含有亞鐵（二價）和三價鐵（三價），表明在含氧量中等的環境中結晶。其結構的主要細節是在1915年確定的。它是最早使用X射線衍射獲得的晶體結構之一。結構為反尖晶石，O2?離子形成面心立方占據間隙位點的晶格和鐵陽離子。一半的Fe3+陽離子占據四面體位置，而另一半與Fe2+陽離子一起占據八面體位置。晶胞由32個O2-離子組成，晶胞長度為a=0.839nm。

作為反尖晶石族的一員，磁鐵礦可以與類似結構的礦物形成固溶體，包括ulvospinel(Fe2二氧化鈦4)和鎂鐵氧體(MgFe2哦4）。

鈦磁鐵礦，也稱為含鈦磁鐵礦，是磁鐵礦和尖晶石之間的固溶體，在許多鎂鐵質火成巖中結晶。鈦磁鐵礦在冷卻過程中可能會發生氧化溶出，導致磁鐵礦和鈦鐵礦向內生長。

天然和合成磁鐵礦最常見的是以{111}面為界的八面體晶體和菱形十二面體。孿晶發生在{111}平面上。

水熱合成通常產生單個八面體晶體，其直徑可達10毫米（0.39英寸）。在礦化劑（如0.1MHI或2MNH4Cl）和0.207MPa、416-800°C的條件下，磁鐵礦生長為晶體，其形狀是菱形-十二面體形式的組合。晶體比平時更圓。更高形式的出現被認為是由于圓形晶體中較低的表面與體積比引起的表面能降低的結果。

磁鐵礦對于了解巖石形成的條件很重要。磁鐵礦與氧氣反應生成赤鐵礦，礦物對形成緩沖，可以控制其環境的氧化程度（氧逸度）。這種緩沖液被稱為赤鐵礦-磁鐵礦或HM緩沖液。在較低的氧含量下，磁鐵礦可以與石英和鐵橄欖石形成緩沖層，稱為QFM緩沖層。在更低的氧含量下，磁鐵礦與方鐵礦形成緩沖稱為MW緩沖液。QFM和MW緩沖液已廣泛用于巖石化學的實驗室實驗。特別是QFM緩沖區產生的氧逸度接近于大多數火成巖的氧逸度。

通常，火成巖含有鈦磁鐵礦和赤鐵礦或鈦赤鐵礦的固溶體。礦物對的組成用于計算氧逸度：在巖漿中發現了一系列氧化條件，氧化態有助于確定巖漿如何通過分級結晶演化。磁鐵礦也是通過蛇紋石化從橄欖巖和純英巖中生產出來的。

磁石被用作磁羅盤的早期形式。磁鐵礦一直是古地磁學的重要工具，古地磁學是了解板塊構造的重要科學，也是磁流體動力學和其他科學領域的歷史數據。

磁鐵礦與其他氧化鐵礦物如鈦鐵礦、赤鐵礦和紫尖晶石之間的關系已得到大量研究；這些礦物質與氧氣之間的反應會影響磁鐵礦保存地球磁場記錄的方式和時間。

在低溫下，磁鐵礦經歷了從單斜結構到立方結構的晶體結構相變，稱為Verwey轉變。光學研究表明，這種金屬到絕緣體的轉變是尖銳的，發生在120K左右。Verwey轉變取決于晶粒尺寸、疇狀態、壓力和鐵氧化學計量。在130K附近的Verwey轉變附近也會出現一個各向同性點，此時磁晶各向異性常數的符號從正變為負。磁鐵礦的居里溫度為580°C(853K；1,076°F)。

如果磁鐵礦的數量足夠大，則可以使用測量磁強度的磁力計在航磁測量中找到它。

磁鐵礦和石英等重礦物（深色）海灘沙（奈，印度）。

有時會在沙灘中大量發現磁鐵礦。這樣的黑沙灘（礦砂或鐵砂）在不同的地方，如被發現在龍鼓灘的香港;加利福尼亞州，美國;和新西蘭北島的西海岸。被巖石侵蝕的磁鐵礦被河流帶到海灘，并被波浪作用和水流聚集。在帶狀鐵地層中發現了巨大的礦床。這些沉積巖已被用于推斷地球大氣中氧含量的變化。

在智利的阿塔卡馬地區（智利鐵礦帶）也發現了大量磁鐵礦；所述情人節的區域烏拉圭;基律納，瑞典;在Tallawang地區的新南威爾士州;而在阿迪朗達克的區域紐約在美國合眾國。KedietejJill是毛里塔尼亞最高的山峰，完全由礦物制成。在挪威、羅馬尼亞和烏克蘭也發現了礦床。在秘魯南部發現了富含磁鐵礦的沙丘。2005年，一家名為CarderoResources的勘探公司在秘魯發現了一個巨大的含磁鐵礦沙丘礦床。沙丘區占地250平方公里（100平方英里），最高的沙丘位于沙漠地面上方2,000多米（6,560英尺）處。沙子含有10%的磁鐵礦。

大量的磁鐵礦會影響羅盤導航。在塔斯馬尼亞州，有許多地區擁有高度磁化的巖石，可以極大地影響指南針。在塔斯馬尼亞州使用指南針時，需要額外的步驟和重復的觀察以將導航問題降至最低。

與磁鐵礦晶體立方習慣是罕見的，但在Balmat，已發現圣勞倫斯縣，紐約，和浪板，瑞典。這種習慣可能是在陽離子（如鋅）存在下結晶的結果。

由于生物礦化作用，磁鐵礦也可以在化石中找到，被稱為磁化石。還有，在起源磁鐵礦的情況下空間從未來隕石。

生物磁性通常與磁鐵礦的生物成因晶體的存在有關，磁鐵礦在生物體中廣泛存在。這些生物的范圍從趨磁細菌（例如，MagnetospirillumMagnetotacticum）到動物，包括人類，其中磁鐵礦晶體（和其他磁性敏感化合物）存在于不同的器官中，具體取決于物種。生物磁鐵礦解釋了弱磁場對生物系統的影響。細胞對電場和磁場（電流趨向性）的敏感性也有化學基礎。

純磁鐵礦顆粒在磁小體中生物礦化，磁小體由多種趨磁細菌產生。磁小體由長鏈定向磁鐵礦顆粒組成，細菌用于導航。這些細菌死亡后，磁小體中的磁鐵礦顆粒可能作為磁體化石保存在沉積物中。某些類型的非趨磁性厭氧細菌也可以通過將無定形氧化鐵還原為磁鐵礦，在無氧沉積物中產生磁鐵礦。

鳥類的數種已知摻入磁鐵礦晶體在用于上部喙magnetoreception，，其（與結合隱在視網膜）給他們，以感測方向的能力，極性，和所述環境的大小磁場。

Chitons是一種軟體動物，具有稱為齒舌的舌狀結構，上面覆蓋著磁鐵礦涂層的牙齒或小齒。磁鐵礦的硬度有助于分解食物。

生物磁鐵礦可以存儲有關生物體所處磁場的信息，這有可能讓科學家了解生物體的遷移或地球磁場隨時間的變化。

由于含鐵量高，磁鐵礦長期以來一直是主要的鐵礦石。在高爐中將其還原為生鐵或海綿鐵，然后再轉化為鋼。

1930年xxx發了使用醋酸磁性磁帶進行錄音。德國磁唱機使用磁鐵礦粉作為記錄介質。繼第二次世界大戰，3M公司繼續在德國的設計工作。1946年，3M的研究人員發現，他們可以通過用針狀的伽馬氧化鐵(γ-Fe2O3)顆粒代替磁鐵礦來改進利用立方晶體粉末的磁鐵礦膠帶。

世界上大約2%到3%的能源預算分配給哈伯工藝用于固氮，該工藝依賴于磁鐵礦衍生的催化劑。工業催化劑是從細磨的鐵粉中獲得的，鐵粉通常是通過還原高純度磁鐵礦獲得的。粉狀的鐵金屬被燃燒（氧化）成具有規定粒度的磁鐵礦或方鐵礦。然后磁鐵礦（或方鐵礦）顆粒被部分還原，去除一些氧正在進行中。所得催化劑顆粒由磁鐵礦核組成，包裹在方鐵礦殼中，而方鐵礦殼又被鐵金屬外殼包圍。催化劑在還原過程中保持其大部分體積，從而形成高度多孔的高表面積材料，從而提高其作為催化劑的有效性。

磁鐵礦微米和納米顆粒用于各種應用，從生物醫學到環境。一種用途是用于水凈化：在高梯度磁分離中，引入受污染水中的磁鐵礦納米顆粒將與懸浮顆粒（例如固體、細菌或浮游生物）結合并沉淀到流體底部，從而使污染物被磁鐵礦顆粒回收再利用。這種方法也適用于放射性和致癌粒子，使其成為重金屬進入水系統的重要清理工具。

磁性納米粒子的另一個應用是制造鐵磁流體。除了玩起來很有趣之外，它們還以多種方式使用。鐵磁流體可用于人體內的靶向藥物遞送。與藥物分子結合的顆粒的磁化允許將溶液“磁性拖曳”到身體的所需區域。這將允許僅治療身體的一小部分區域，而不是整個身體，并且在癌癥治療等方面可能非常有用。磁流體還用于磁共振成像(MRI)技術。

為了從廢物中分離煤，使用了重介質浴。該技術利用了煤（每立方米1.3-1.4噸）和頁巖（每立方米2.2-2.4噸）之間的密度差異。在中等密度的介質（含磁鐵礦的水）中，石頭會下沉而煤會漂浮。