Dans FeSO₄, l'atome de fer (Fe) perd deux électrons pour former le cation Fe²⁺, tandis que le groupe sulfate (SO₄²⁻) gagne deux électrons pour former l'anion sulfate. L’attraction électrostatique entre les ions fer chargés positivement et les ions sulfate chargés négativement maintient le composé ensemble.

La nature ionique du FeSO₄ peut être confirmée par diverses propriétés telles que ses points de fusion et d'ébullition élevés, sa solubilité dans l'eau et sa capacité à conduire l'électricité à l'état fondu ou en solution aqueuse.