Eisenerze kommen in magmatischen, metamorphen (umgewandelten) oder sedimentären Gesteinen in einer Vielzahl von geologischen Umgebungen vor. Die meisten sind sedimentär, aber viele sind durch Verwitterung verändert worden, so dass ihr genauer Ursprung schwer zu bestimmen ist. Die am weitesten verbreiteten eisenhaltigen Minerale sind Oxide, und Eisenerze bestehen hauptsächlich aus Hämatit (Fe2O3), das rot ist; Magnetit (Fe3O4), das schwarz ist; Limonit oder Mooreisenerz (2Fe2O3-3H2O), das braun ist; und Siderit (FeCO3), das blassbraun ist. Hämatit und Magnetit sind bei weitem die häufigsten Erzarten.
Reines Magnetit enthält 72,4 Prozent Eisen, Hämatit 69,9 Prozent, Limonit 59,8 Prozent und Siderit 48,2 Prozent, aber da diese Minerale nie alleine vorkommen, ist der Metallgehalt der echten Erze geringer. Lagerstätten mit weniger als 30 Prozent Eisen sind kommerziell unattraktiv, und obwohl einige Erze bis zu 66 Prozent Eisen enthalten, gibt es viele im Bereich von 50-60 Prozent. Die Qualität eines Erzes wird auch von seinen anderen Bestandteilen beeinflusst, die als Gangart bezeichnet werden. Siliziumdioxid (SiO2) und phosphorhaltige Verbindungen (üblicherweise als P2O5 bezeichnet) sind besonders wichtig, da sie die Zusammensetzung des Metalls beeinflussen und bei der Stahlherstellung zusätzliche Probleme verursachen.
China, Brasilien, Australien, Russland und die Ukraine sind die fünf größten Eisenerzproduzenten, aber auch in Indien, den USA, Kanada und Kasachstan werden bedeutende Mengen abgebaut. Zusammen produzieren diese neun Länder 80 Prozent des weltweiten Eisenerzes. Brasilien, Australien, Kanada und Indien exportieren am meisten, aber auch Schweden, Liberia, Venezuela, Mauretanien und Südafrika verkaufen große Mengen. Japan, die Europäische Union und die Vereinigten Staaten sind die größten Importeure.