晶体结构：单斜晶系（呈假斜方晶系），a=0.781nm，b=0.1662nm，c=0.565nm。Z=2，晶体结构可以看做是平行（010）面蓝晶石结构层，与氢氧化铁曾较互叠置成，这就使得蓝晶石的（100）面依十字石的（010）面成规则连生。

物理性质：棕红、红褐、淡黄褐或黑色，玻璃光泽，不纯净时暗淡无光或呈土状光泽，半透明—不透明。光性：二轴晶，正光性。荧光：紫外线下荧光惰性。吸收光谱：有时450nm附近强吸收线，580nm附近弱吸收线。{010}解理中等，参差到贝壳状断口。莫氏硬度7-7.5，相对密度3.74-3.83g/cm3，晶体通常粗大，呈短柱状，十字形贯穿双晶常见，故命名十字石，有时也程粒状产出。