Le forme di magnetite in piccole quantità inframmezzate da molti minerali ricchi di ferro, ma formano solo corpi di cristalli da soli quando il magma magma, un magma molto liquido carico di elementi pesanti, si raffredda sufficientemente lentamente affinché i singoli cristalli si raggruppino insieme. La magnetite può anche formarsi durante il metamorfismo di calcare ricco di ferro impuro.
La formazione della magnetite durante il metamorfismo geologico del calcare si verifica solo con calcare formatosi prima che i livelli di ossigeno sulla Terra fossero sufficienti per accumulare ferro dissolto negli oceani. Questo ferro ha raggiunto livelli dove si accumulava e solidificava dall'acqua dell'oceano, formando minerali di ferro sul fondo del mare. Alcuni di questi minerali ferrosi, sottoposti a processi geologici che coinvolgono il calore e la pressione, sono diventati magnetite. Gli organismi fotosintetici hanno aumentato notevolmente i livelli di ossigeno sulla Terra e il ferro non persiste più negli oceani, poiché viene ossidato troppo rapidamente.
La magnetite è uno dei pochi materiali magnetici presenti in natura e, mentre si forma, i suoi poli magnetici si allineano con quelli della Terra. Una volta formato, tuttavia, l'allineamento magnetico della magnetite non cambia, anche se il campo magnetico terrestre cambia. Questa proprietà fornisce agli scienziati una registrazione di come si sono comportati i campi magnetici della Terra risalenti a miliardi di anni.
