化学成分为FeS2、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分相同而属于正交（斜方）晶系的称为白铁矿。黄铁矿的含硫量达 53.45％，工业上称硫铁矿，是提取硫磺和制造硫酸的主要矿物原料。成分中还常存在微量的钴、镍、铜、金、硒等元素，含量较高时可在提取硫的过程中综合回收和利用。黄铁矿含铁量虽达46.55％,但远低于磁铁矿和赤铁矿,而且因含硫高，冶炼时不易处理,影响产品性能，故一般不用作炼铁的原料。黄铁矿呈浅黄铜色，金属光泽，粉末则呈绿黑色。摩斯硬度6～6.5，比重5.0。

黄铁矿是地壳中分布最广的一种硫化物矿物,经常呈立方体、五角十二面体等晶形或块状集合体，见于多种成因的矿石和岩石中；而煤层中的黄铁矿往往成结核状产出。世界上最著名的黄铁矿产地，是西班牙的里奥廷托,其矿石储量达10亿吨以上,含硫品位为40～50％，并且还有很大数量的黄铜矿，使西班牙成为世界上黄铁矿的最大开采国。中国黄铁矿的产地以甘肃白银厂、广东云浮、安徽新桥等为著名。黄铁矿在地表易风化成褐铁矿，并常见褐铁矿依黄铁矿晶形而成的假象。在干旱地区的矿床氧化带中，黄铁矿风化成黄钾铁矾。