У водних розчинах сульфат заліза(III) через гідроліз набуває червоно-коричневого кольору. При нагріванні нонагідрат перетворюється при 98 °C на тетрагідрат, при 125 °C — моногідрат і при 175 °C — безводний Fe2(SO4)3, який вище 600 °C розкладається на Fe2O3 і SO3.
