硫酸铁灰白色粉末或正交棱形结晶流动浅黄色粉末。化学式为Fe2(SO4)3。对光敏感,易吸湿。在水中溶解缓慢,但在水中有微量硫酸亚铁时溶解较快,微溶于乙醇,几乎不溶于丙酮和乙酸乙酯。在水溶液中缓慢地水解。相对密度(d18)为3.097。热至480℃分解。商品通常约含20%水呈浅黄色。也有含9分子结晶水的。175℃失去7分子结晶水。
硫酸铁的复分解反应取决于原反应物中铁元素的化合价,例如氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁和氯化钠,硫酸铁和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁,复分解反应中各元素化合价不发生改变,不会都生成硫酸铁。
硫酸铁中铁元素的化合价为+3价,水溶液呈红褐色。离子化合价决定其水溶液的颜色,+3价铁离子化合物的水溶液呈黄褐色,+2价的铁离子化合物的水溶液呈浅绿色(如硫酸亚铁)。另外,+2价铜离子化合物的水溶液呈蓝色(如硫酸铜、氯化铜),+6价锰离子的化合物如锰酸钾水溶液呈绿色,+7价锰离子的化合物水溶液则为紫色(如高锰酸钾),因此,同种物质化合价的不同其溶液的颜色也不尽相同。