【化学组成】常含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等类质同像混入物。当其中富含Fe时称为铁金红石,Fe2+和Nb5+(Ta5+)可与Ti4+成异价类质同像置换。当Nb大于Ta时,称铌铁金红石;当Ta大于Nb时,称钽铁金红石。金红石的成分可以作为标型特征:碱性岩中金红石富含Nb;基性岩和岩浆碳酸盐中金红石含V;伟晶岩中金红石含Sn;而月岩中的金红石则富含Nb和Cr。
【晶体结构】四方晶系; a0=0.459 nm,c0=0.296 nm;Z=2。金红石的晶体结构表现为O2-近似成六方紧密堆积,而Ti4+位于变形八面体空隙中,构成Ti—O6八面体配位。Ti4+配位数为6,O2-配位数为3。在金红石的晶体结构中Ti—O6配位八面体沿c轴共棱成链状排列。链间由配位八面体共角顶相连(图Y-10)。金红石沿c轴延伸的柱状晶形和平行延伸方向的解理,反映链状结构的特征。