Bijih besi adalah setiap batuan atau mineral dari mana besi dapat diekstraksi secara ekonomis. Muncul dalam berbagai warna, termasuk abu-abu gelap, kuning cerah, ungu tua, dan merah berkarat. Besi datang dalam bentuk oksida besi seperti magnetit, hematit, limonit, goetit, atau siderit. Bentuk bijih yang ekonomis mengandung antara 25% dan 60% besi. Di masa lalu pertambangan, beberapa bijih, yang dikenal sebagai “bijih alami,” memiliki 66% besi dan dapat dimasukkan ke dalam tanur tinggi pembuatan besi secara langsung.
Tiga sumber utama bijih besi adalah formasi besi berpita, deposit bijih magnetit magmatik, dan bijih hematit. Sebagian besar logam diekstraksi dari formasi besi berpita, struktur geologis yang sebagian besar terbentuk antara 3 dan 1.2 miliar tahun yang lalu. Ganggang biru-hijau melepaskan oksigen pada hari-hari ketika atmosfer dan lautan sangat miskin oksigen, mengikat bersama dengan besi terlarut di lautan dunia. Peristiwa fiksasi besi ini melewati siklus karena alga memiliki mekar dan payudara yang bergantian, meninggalkan pita karakteristik yang terlihat pada formasi besi berpita. Bijih ini baik dalam bentuk magnetit atau hematit. Formasi besi berpita ditemukan di semua benua, tetapi terutama endapan yang kaya ditemukan di Australia, Brasil, dan Amerika Serikat.
Sumber besi lain yang menonjol ditemukan sebagai deposit bijih besi magnetit magmatik, terbentuk selama letusan gunung berapi purba yang melepaskan sejumlah besar magnetit yang kemudian mengkristal. Deposit terkait granit telah ditemukan di tempat-tempat seperti Malaysia dan Indonesia dan memerlukan sangat sedikit pasca-pemrosesan untuk mengekstraksi besi. Titanomagnetite, kelas khusus bijih magnetit magmatik, juga berfungsi sebagai sumber titanium dan vanadium, yang diekstraksi melalui peleburan khusus.
Sumber ketiga adalah deposit bijih hematit, yang ditemukan di semua benua, terutama di Australia, Brasil, dan Asia. Kebanyakan hematit berasal dari formasi besi berpita yang telah mengalami perubahan kimia selama miliaran tahun karena cairan hidrotermal. Produsen bijih besi terbesar di dunia, Vale, yang terletak di Brasil, memproduksinya dari bijih hematit. Vale memproduksi 15% dari pasokan besi seluruh dunia. Secara total, produksi bijih di seluruh dunia adalah sekitar satu miliar metrik ton.