L'ilménite appartient au système cristallin trigonal. Son réseau est rhomboédrique et son groupe d'espace est R3. Ses paramètres de maille sont, exprimés dans la base hexagonale, a a = 5,088 Å et c c = 14,088 Å (V = 315,84 Å3, Z = 6) et sa densité calculée est 4,79 g/cm3 à température ambiante [ 20] .