主要粉晶谱线：3.42（80），2.,689（100），2.404（60），2.303（70），1.754（90），1.431（50）。

晶系：斜方晶系，斜方双锥对称型：3L33PC。结晶习性常呈板状，较少数为短柱状。又常呈复杂双晶，依柱面（110）作双晶面，或依轴面（101）作双晶面，外观上构成矛头状或鸡冠状集合体。寻常更多成结核状，钟乳状，臀状，壳状及放射状集合块等形状产出。

反射色黄白。反射率：52（绿光），45.5（橙光），44.5（红光）。强双反射，平行a轴白带玫瑰褐色，平行b轴亮黄色，平行c轴奶油白色。强非均质性，从绿到紫红色。

化学组成：FeS2（Fe=46.6%，S=53.4 %）。

颜色色呈淡黄铜黄色，稍带浅灰或浅绿色调，新鲜断面则几乎银白色。条痕暗灰绿。金属光泽，不透明。硬度5—6。相对密度4.9g/cm3。性脆。参差状断口。比重4.6—4.9（较黄铁矿稍小）。具弱导电性。

黄铁矿与白铁矿是一组同质异象的矿物。它们形成的物理化学条件基本相同，有内生的也有外生的，并在一定的条件下进行转化，白铁矿在高于350℃时转化为黄铁矿。由于二者物理化学性质极为近似，鉴别工作自然有一定的难度。黄铁矿为黄铜黄色，而白铁矿为淡黄铜黄色，也就是说白铁矿的颜色要比黄铁矿浅一些。若将二者并列直观是显而易见的。但若在显微镜仅见其一时，常令人难以捉摸。唯白铁矿的新鲜断面微具浅绿色，而黄铁矿没有这一特性。沉积形成的白铁矿呈结核状、草莓状、不规则粒状或生物遗体的假象出现，按其外表特征，常误认为是黄铁矿。但白铁矿置于空气中，容易受氧化。在天气闷热、空气潮湿的情况下，白铁矿很快就会在其表面出现一些白色粒状或柱状、针状的硫酸亚铁：

2FeS2（白铁矿）+7O2+2H2O——→ 2FeSO4+2H2SO4

硫酸亚铁易溶于水和冷酸，并有很好的硫氰酸汞盐显微结晶反应和硫酸根的显微结晶反应。另外，经常发现白铁矿表面有腐烂现象，实际上是白铁矿受氧化后生成的硫酸腐蚀的结果。

实地观察证实：黄铁矿在自然界氧化很慢，其氧化进程是有别于白铁矿的。在降雨量多的湿热地区，黄铁矿的氧化并不经过硫酸盐化过程，而是由黄铁矿直接氧化为褐铁矿。其作用过程大体可用下式代表：

4FeS2（黄铁矿）+11H2O+15O2——→Fe4O3(OH)6（褐铁矿）+8H2SO4

氧化后生成的硫酸则随流水而散失，褐铁矿则仍保留黄铁矿原有形态（如立方体、五角十二面体等）的假象。这种现象，无论是室内或室外，宏观或微观都是容易见到的。相反，白铁矿假象的褐铁矿却很难见到，其原因可能是白铁矿氧化时因发生硫酸盐化使晶形遭到破坏，而形成钟乳状、放射状、同心环状及土块状，以低热液阶段更为发育，因此在此阶段白铁矿的存在量相对较高。白铁矿的风化促成了“铁帽”的发展，而在以菱铁矿为主的较高阶段，“铁帽”则普遍地不大发育。

黄铁矿与白铁矿在自然界中有差异，也反映在矿物酸中的溶解方面：若将黄铁矿与白铁矿放在1：1硝酸中，室温下黄铁矿不起作用。而白铁矿则表面变为灰色，而且会明显起泡，以至完全溶解，并出现絮状硫：

FeS2（白铁矿）+4HNO3（稀）——→Fe(NO3)2+2S↓+2NO2↑ +2H2O

黄铁矿无此现象。用微化法区分二者可以一目了然。

此外，白铁矿的光片在反光显微镜下具有明显的非均质性，而黄铁矿则是等轴晶系矿物，显均质性。这一差异，熟练的矿相工作者是不难区分的。但必须注意，由于白铁矿在磨制光片的过程中，热和水的作用（磨片时发生）会加速白铁矿的分解（硫酸盐化作用），故最好是快磨速看，先将矿样在切片上切割平整，快速磨制后，立即在显微镜下观察光性特点，以利区分。

白铁矿世界范围分布广泛。大量的白铁矿，在美国的Oklahoma、Missouri、Wisconsin和Illinois各州，产在铅锌矿床之内。在Bohemia、Caisbad和德国的Saxony等地，产在粘土岩之内。在英国的Doyer和Folkestone等地。

白铁矿是用来制造硫酸的主要原料之一，也用于制硫黄。其焙烧后所成的铁渣，视其纯度可用作颜料或用作铁矿石。白铁矿矿石常含有铜、锌等，有的含金、硒等矿物，可提炼成副产品。