En el FeSO₄, el átomo de hierro (Fe) pierde dos electrones para formar el catión Fe²⁺, mientras que el grupo sulfato (SO₄²⁻) gana dos electrones para formar el anión sulfato. La atracción electrostática entre los iones de hierro cargados positivamente y los iones de sulfato cargados negativamente mantiene unido el compuesto.

La naturaleza iónica del FeSO₄ puede confirmarse por varias propiedades, como sus altos puntos de fusión y ebullición, solubilidad en agua y capacidad para conducir electricidad en estado fundido o en solución acuosa.