棕色粉末不溶于水,遇酸会释放二氧化碳而变成相应的盐。自然界中并不存在独立的碳酸铁,菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁。由于铁离子的特性,碳酸铁极易转化为氢氧化铁,并脱去部分水分。
制备碳酸铁的方法通常使用碱金属碳酸盐与亚铁盐溶液反应得到。考虑到碳酸铁在水中的不稳定性,在无水环境中合成更为适宜。可以尝试固相合成(如碳酸亚铁与过氧化钠反应)或在无水乙醇溶液中进行合成。