Обычно считается, что магнетит образует полную серию твердых растворов с остальными членами шпинелевой группы. Однако изучение натуральных шпинелей привело Винчелля к убеждению, что сама шпинель принимает в свою структуру только 15% магнетита, так что при охлаждении магнетит и шпинель могут кристаллизоваться в виде особых фаз. Это подтверждается часто наблюдающимся наличием на рентгенограммах некоторых хромитовых руд двух наложенных друг на друга шпинелей.
Лабораторные данные подтверждают, что при высоких температурах получается полная смешиваемость и единая фаза существует еще при охлаждении, но возможно, что некоторая несмешиваемость может иметь место в течение продолжительного времени.
Так как размер ячеек у ферритов 8,40 А, то можно ожидать, что магнетит будет более легко образовывать твердые растворы с хромитовыми шпинелями, чем с глиноземом. Вопросу о своеобразном расширении объема, которое сопровождает образование твердых растворов в магнетите с хромовой шпинелью и в меньшей степени магнетита с глиноземистой шпинелью, было уделено много внимания, однако удовлетворительного объяснения механизма этого явления пока нет. Известно, однако, что объем увеличивается при твердом растворе и жидкая фаза может не образовываться.
Доказано также, что истинный удельный вес твердых растворов железистых хромитов и магнетита лежит на линии, соединяющей истинные удельные веса крайних членов.
Это означает, что увеличение объема не связано с изменением плотности, а целиком вызвано увеличением объема, занимаемого порами, и может быть обусловлено кристаллизацией в определенном направлении, однако такое поведение, по-видимому, не имеет места нигде, кроме как в минералах, обладающих шпинельной структурой.