四氧化三铁的化学式为Fe3O4，其相对分子质量达到231.54。这种物质以黑色、有磁性的晶体形态出现，因此也被称为磁性氧化铁。在中学的化学教育中，它是唯一一种能够被磁化的铁的化合物。四氧化三铁的组成中包含Fe2+和Fe3+离子，而X射线衍射的研究揭示了其具有反式尖晶石结构，并且在这个结构中并不存在偏铁酸根离子FeO2^2-。

作为天然矿物，四氧化三铁就是磁铁矿。在四氧化三铁中，铁表现出两种化合价，并且它的结构是反式尖晶石型的，其中氧原子以立方最密堆积的方式排列。

在化学性质方面，铁在氧气中燃烧会生成四氧化三铁。通过比较不同铁的氧化物的标准摩尔生成Gibbs自由能，我们可以发现Fe3O4具有最大的热力学稳定性，这也是它作为产物生成的原因。当铁与空气接触时，会在表面形成氧化物层，这个氧化物层的化学组成并不是均匀的。例如，低碳钢的表面可能会被三种氧化物膜覆盖，分别是与金属接触的FeO、与空气接触的Fe2O3以及中间的Fe3O4。更准确地说，这可能是三种氧化物的饱和固溶体的混合物，构成了钢铁表面的氧化膜层。

以上内容综合自百度百科关于四氧化三铁的介绍。