三氧化铁为黑棕色结晶，属于六方晶体系。dz5 2. 90；熔点300℃；沸点316℃。其蒸气在400℃为三氯化铁的二聚物．750℃时为三氯化铁分子。在透射光线下呈石榴红色，反射光线下呈金属般的绿色。吸湿性强，在空气中易潮解，可生成6水合物。溶于水，其水溶液呈酸性，具腐蚀性。溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、异丙醚、液体二氧化硫、三溴化磷、三氯氧磷、乙胺、苯胺。溶于二硫化碳。不溶于甘油、三氯化磷和氯化锡。为强氧化剂，与铜、锌等金属能发生氧化还原反应。与许多溶剂生成络合物。在高温时分解为FeClz和C1z。溶液为强酸，与碱剧烈反应。与钾、钠和其他活泼金属形成对振动和摩擦敏感的爆炸性物质。与烯丙基氯、烯丙醇、环氧乙烷接触发生反应。在潮湿的条件下可腐蚀金属。

用作染料工业的氧化剂和媒染剂、有机合成工业的催化剂和氧化剂。也是照相和印刷制版的腐蚀剂及制造其他铁盐、颜料、墨水和医药的原料。还可以用作自由基聚合的缩聚剂、阻聚剂及银、铜矿的氯化。在建筑混凝土中掺入其溶液能增加建筑物的强度、抗腐蚀性和防止渗水。此外还用饮用水和废水的处理。