Следующую группу в системе классификации железных руд составляют гематитовые руды. В плотных кристаллических разновидностях цвет гематита меняется от стального до стально-черного. Для порошковых разностей характерен красный цвет. Встречаются также листовая железная следка, натечная почкообразная разность (красная стеклянная голова) и порошковатая разность (железная сметана). Марганец может входить в тригональную кристаллическую решетку гематита. При низкотемпературном окислении магнетита образуется кубическая разновидность оксида железа, лишь незначительно уступающая магнетиту по магнитным свойствам. Гематитовые руды могут образовываться в природе прежде всего в результате дегидратации осадочных бурых железняков при условии повышенной температуры в сухом жарком климате у дневной поверхности или в глубинных слоях земной коры. В значительных количествах гематит образуется также при окислении магнетитовых руд кислородом воздуха. При кристаллизации магмы из расплава выделяются значительные количества водяных паров, конденсирующихся затем при соприкосновении с относительно более холодными горными породами. Эта так называемая вода содержит в растворенном виде большие количества железа, оксиды которого выпадают затем из раствора, образуя гидротермальные месторождения гематитовых руд. Выплавка чугуна базируется сейчас главным образом на железных рудах осадочного происхождения, среди которых особое значение имеют докембрийские осадочные месторождения. Отложение первичного вещества этих руд из вод Мирового океана происходило более 0,6 млрд. лет, а часто и более 1—2 млрд. лет тому назад. Этот процесс, связанный с превышением предела растворимости железа в морской воде, шел в то время чрезвычайно интенсивно. Именно к этому периоду относится образование большинства наиболее крупных железорудных месторождений мира, на долю которых приходится не менее 65—70% мировой выплавки чугуна.