由于四氧化三铁中既含有正三价的铁元素，又含有正二价的亚铁元素，因此会出现四氧化三铁化合价为正三分之八价。在Fe₃O₄里，铁显两种价态，一个铁原子显+2价，两个铁原子显+3价。

所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe₂O₃组成的化合物，可表示为FeO·Fe₂O₃，而不能说是FeO与Fe₂O₃组成的混合物。由于四氧化三铁中既含有正三价的铁元素，又含有正二价的亚铁元素，因此会出现铁元素的化合价为正三分之八价。