此类矿床主要产于地台区或地台边缘，含矿岩体是带状分布，受区域内的深大断裂控制。含矿母岩岩性主要有辉长岩、辉长岩一橄长岩一辉橄岩和斜长岩一辉长岩3种型式。矿床与镁铁质岩及镁铁质一镁铁质杂岩中的镁铁质岩相有关，矿体呈层状或脉状，矿石呈块状或浸染状构造，常具典型的海绵陨铁结构，矿石矿物主要由钛铁矿和磁铁矿组成，二者常呈格状或花片状的固溶体分解结构。

钒钛磁铁矿矿床不仅是重要的铁矿床类型，也是钒、钛的主要来源，也是钛金属的主要矿床类型。在我国，这类矿床主要分布于四川西昌-攀枝花、河北承德、陕西汉中以及湖北襄阳地区，储量约占全国铁矿总储量的15%。