Ilmenit thường được tìm thấy trong các đá macma bị biến đổi, khoáng vật giả hình leucoxen. Thông thường các ilmenit có viền bằng leucoxen, là đặc điểm phân biệt ilmenit với magnetit và các khoáng vật ôxit titan-sắt khác.

Về mặc phản xạ ánh sáng, ilmenit có thể được phân biệt với magnetit bởi nó có tính đa sắc lớn hơn và cho màu hồng nâu nhạt.

Ilmenit có từ tính yếu đối với nam châm cầm tay.