Mezcla de óxidos de hierro hidratados e hidróxidos de hierro; en principio se pensó que era un mineral con una composición definida –2Fe₂O₃3H₂O o algo parecido–, pero ahora se admite que está constituida por varios componentes amorfos y criptocristalinos. Los más importantes son los siguientes: goethita (α FeO. OH), que por calentamiento da hematites {Fe₂O₃); lepidocrosita (γ Fe₂O₃); turgita (hematites con agua de absorción). La limonita también comprende varios hidróxidos de hierro amorfos; aparece muy a menudo como el producto de meteorización de todos los minerales que contienen hierro, y también se encuentra entremezclado con otras muchas sustancias, incluyendo la sílice coloidal; minerales de la arcilla, hidróxidos alumínicos, etcétera. La propiedad más característica del mineral es su raya amarilla o pardo - amarilla. ,Su color varía desde amarillo hasta negro pasando por diversos matices de naranja, marrón y rojo; este hecho está en función del tamaño de la partícula, de las proporciones de los distintos constituyentes y del grado de hidratación. Entre los tipos bien conocidos de limonita están los depósitos de gossan, los ocres rojos y amarillos, el hierro de los pantanos y la laterita.