铁陨石主要由铁镍合金组成，还有硫化物和氧化物。这些矿物是陨石在太空形成时慢慢结晶的，后来被陨石撞击熔融又冷却凝固形成的。比如常见的镍纹石和奥氏体铁，还有像黄铁矿、磁铁矿这样的硫化物和氧化物。

陨石撞击熔融后快速冷却，铁镍原子来不及分离就凝结成合金，所以铁镍合金占比高达90%以上。硫化物和氧化物是陨石原始物质里的杂质，比如硫化物占陨石总质量的5%-10%，常见的是硫化铁（FeS）和硫化镍（NiS）。数据来自国际陨石数据库，前年统计显示铁陨石中镍含量约8%-18%，硫化物多集中在熔融包体里。陨石母体在形成时经历多次熔融结晶，这些矿物就是在不同阶段稳定下来的。比如《天体化学》期刊大前年研究指出，铁陨石中的氧化物铁占整体质量的3%-7%，主要是氧化亚铁（FeO）和氧化镍（NiO）。撞击熔融过程让这些矿物重新排列，形成独特的球粒结构。