철산일대의 지질은 조선계의 대석회암통에 속하는 퇴적암층이 현수체(懸垂體:roof pendent)를 이루고 있으며, 후기에 석영반암(石英班岩)이 이를 관입하였다.
현수체를 이루는 주변부에는 자철광(磁鐵鑛)의 렌즈상(lens狀)을 수반한 스카른대(skarn帶)가 형성되어 있으며, 이는 중립 내지 조립질의 자철광·석류석(石榴石)·각섬석(角閃石)·방해석(方解石)·석영(石英) 등으로 구성되어 있다.
또한, 자류철광(磁類鐵鑛)과 황동광(黃銅鑛)이 국부적으로 나타난다. 소규모의 광체는 관입된 층리의 구조나 구성성분의 접촉면에 관계없이 형성되어 있으나, 대규모의 광체는 관입암과의 접촉부에서 약 100m 거리에 1∼3m 두께로 층리를 선택하여 배태되어 있다.
이들의 평균품위는 철 35% 가량이며, 1943년에서 1945년 사이에 철 37%의 철광석 11만5000t을 생산하였다. 현재는 거의 폐광상태로 남아 있다.