河南鎂鉻磚主要化學成分為MgO，礦物成分為方鎂石等軸晶系，密度3.56～3.65g/cm，莫氏硬度為5.5，熔點2800℃，在1800～2400℃顯著揮發。純方鎂石無色，隨著Fe2O3、CaO含量的增加色澤由淺變深，呈黃色、褐色、黑褐色。其抗水化性和抗渣侵蝕性也相應增強。

鎂砂中的雜質來源于菱鎂礦中的白云石、滑石、透閃石、石英等，使鎂砂含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等雜質成分(海水鎂砂中還有B2O3)。這些雜質使鎂砂的高溫強度降低，其影響程度若以Fe2O3為1計并與Cr2O3、Al2O3、B2O3相比，依次為1∶3∶11∶70。鎂砂中的礦物相除方鎂石之外，按CaO/SiO2比值的不同可以形成多種硅酸鹽礦物，它們對鎂砂制品的性能有不同的影響。

按照鎂砂的化學組分可預測鎂砂制品的質量和相組成，在計算其相組成時，只有當鎂砂原料的均勻性和物料煅燒溫度足以使相組成達到平衡時，這時計算得到的相組成才會與實驗結果相符，而且物料的純度愈高則愈相符合。