石铁陨石由铁、镍和硅、酸、盐矿物组成，铁镍金属含量30至65，这类陨石约占陨石总量的1.2，故商业价值最高。该类陨石含铁70%以上，其次为硅、铝、镍，主要矿物有锥纹石、镍纹石、合纹石等，次要矿物为陨硫铁、铬铁矿、石墨等。石铁陨石根据起内部的主要成分和构造特点分为：橄榄石石铁陨石（PAL）、中铁陨石（MES）、古铜辉石——鳞石英石铁陨石。

石陨石上硅酸盐矿物如橄榄石、辉石和少量斜长石组成，也含少量金属铁微粒，有时可达20以上。密度3至3.5。石陨石占陨石总量的95%。1976年3月8日15时，吉林地区东西12公里，南北8公里，总面积500多平方公里的范围内，降一场世界罕见的陨石雨。所收集到的陨石有200多块，最大的1号陨石重1770公斤，名列世界单块陨石重量之最。吉林陨石表面，有黑色、黑棕色熔壳和大小不等气印。化学组成成分为Sio2占37.2，Mgo2占3.19 Fe占28.43。主要矿物有贵橄榄石、古铜辉石、铁纹石和陨硫铁；次要矿物有单斜辉石、斜长石等。石陨石根据起内部是否含有球粒结构又可分为两类：球粒陨石、不含球粒陨石。球粒陨石根据化学-岩石学分类被分为：E、H、L、LL、C 五个化学群类。E群中铁镍金属含量最高，形成在一个极端还原的环境中，其橄榄石和辉石中几乎不含氧化铁；C群中的铁镍金属含量最低（或不含铁镍金属成分），形成在一个相当氧化的环境中，其橄榄石和辉石中的氧化铁含量比值最高；H、L、LL群的形成环境界于E群和C群之间，其特点也界于E群和C群之间。无球粒陨石根据其氧化钙含量的高低分为：贫钙无球粒陨石、富钙无球粒陨石两个大类。贫钙无球粒陨石中的氧化钙含量小于等于3%；富钙无球粒陨石中氧化钙含量大于等于5%。

铁陨石中含有90%的铁，8%的镍。它的外表裹着一层黑色或褐色的1毫米厚的氧化层，叫熔壳。外表上还有许多大大小小的圆坑叫做气印。此外还有形状各异的沟槽，叫做熔沟。这些都是由于它们有陨落过程中与大气剧烈摩擦燃烧而形成的。铁陨石的切面与纯铁一样，很亮。铁陨石约占陨石总量的3℅。世界3号铁陨石于19世纪末发现于我国新疆青河县，大小为2.42×1.85×1.37，重约30吨。该陨铁含铁88.67℅，含镍9.27℅。其中含有多种地球上没有矿物，如锥纹石、镍纹石等宇宙矿物。

铁陨石按其内部主要化学群的相对丰度和镍含量分为：

I（A、B、C）；

II（A、B、C、D、E）；

III（A、B、C、D、E、F）；

IV（A、B）四个大类。