三氧化鈦鐵作為鈦鐵氧化物家族中的重要成員，其分類主要依據(jù)晶體結構特征與化學計量比差異。最為常見的類型包括黑鈦礦型（偽板鈦礦結構）和鈦鐵礦型（三方晶系），這兩種結構在自然界和工業(yè)制備中都具有重要地位。黑鈦礦型三氧化鈦鐵通常呈現(xiàn)近立方結構，晶格參數(shù)約a=9.18?，在光催化領域表現(xiàn)突出；而鈦鐵礦型則具有典型的ABO3鈣鈦礦衍生結構，其鐵鈦原子呈現(xiàn)有序排列。

從化學成分角度觀察，非化學計量比的三氧化鈦鐵變體尤為值得注意，特別是富含氧空位的缺氧型（如TiO2-δ·Fe2O3）和富鐵型（Fe2TiO5）材料。這些變體會顯著改變材料的電導率（10-4-10-1S/cm）和磁學特性，使其在傳感器和自旋電子器件中展現(xiàn)特殊性能。需要重點關注的是，不同合成方法往往會導致相組成差異，比如溶膠-凝膠法制備的樣品通常比固相反應產(chǎn)物含有更多亞穩(wěn)態(tài)相。

在工業(yè)應用層面，三氧化鈦鐵還可以根據(jù)粒度分布進行細分，納米級（<100nm）材料因其更大的比表面積（50-200m2/g）而具有更強的表面活性。特別是在催化領域，介孔結構的三氧化鈦鐵（孔徑2-50nm）往往展現(xiàn)出反常的高催化效率，這與其特殊的孔道擴散機制密切相關。某些摻雜改性的三氧化鈦鐵，如摻入鉻或鎳的變體，更是形成了獨立的功能材料分支。