三氧化二铁受热会分解。

三氧化二铁是红至红棕色粉末，无臭，不溶于水、有机酸和有机溶剂，溶于无机酸；有α-型(正磁性)及γ-型(反磁性)两种类型；对光、热、空气稳定，对酸、碱较稳定；着色力强；相对密度5.12～5.24；折射率3.042；熔点1550℃，约于1560℃分解。

三氧化二铁在高温条件下，可以分解生成四氧化三铁和氧气，其化学方程式为：6Fe2O3==4Fe3O4+O2↑（高温条件）。