Theo phân loại địa hóa của Goldschmidt, các nguyên tố siderophil bao gồm nhóm nguyên tố chuyển tiếp thuộc phần lớn nhóm VIII (3d-5d) của hệ thống tuần hoàn, bao gồm các nguyên tố (Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt) nhưng cũng bao gồm một số nguyên tố lân cận nhất định (Mo, Re, Au). Đôi khi cả P, As, C, Ge, Ga, Sn, Sb và Cu cũng có các đặc tính siderophil. Các tính chất hóa học và vật lý tương tự của các nguyên tử, nguyên nhân chủ yếu là do cấu trúc các lớp vỏ electron bên ngoài, cho thấy một nguồn gốc tự nhiên chung.
Trong quá trình phân dị ban đầu của Trái đất, các nguyên tố siderophil, cùng với sắt kim loại, được tách ra và đi vào nhân, dẫn đến sự nghèo kiệt các nguyên tố siderophil trong vỏ Trái đất. Số đo định lượng cho đặc tính siderophil của một nguyên tố được đưa ra bởi hệ số phân tách kim loại/silicat. Các nguyên tố siderophil mạnh bao gồm rutheni, rhodi, paladi, rheni, osmi, iridi, platini và vàng, các nguyên tố cobalt và nickel có tính siderophil vừa phải.
Hầu hết các nguyên tố siderophil trên thực tế không có ái lực với oxy, chúng tạo thành liên kết mạnh hơn với carbon hay lưu huỳnh, nhưng ngay cả những nguyên tố này không đủ mạnh để tách khỏi các nguyên tố chalcophil. Do đó, các nguyên tố siderophil được liên kết thông qua các mối liên kết kim loại với sắt trong lớp đậm đặc của nhân Trái đất, tại đó áp suất có thể đủ cao để giữ cho sắt ở dạng rắn. Mangan, sắt và molybden tạo thành liên kết mạnh với oxy, nhưng ở trạng thái tự do (vì chúng tồn tại trên Trái đất nguyên thủy khi oxy tự do không tồn tại) có thể hòa trộn dễ dàng với sắt đến mức chúng không tập trung trong vỏ silic, như các nguyên tố lithophil thực thụ. Tuy nhiên, các quặng mangan được tìm thấy ở nhiều nơi giống như nhôm và titan, do phản ứng mạnh của mangan với oxy.
Trong vỏ Trái đất, các nguyên tố siderophil gặp ở trạng thái tự sinh hay trong các hợp chất hóa trị thấp hơn. Các nguyên tố siderophil thể hiện ái lực hóa học đặc biệt đối với arsen (arsenid của Pt, Co, Ni, Fe) và ít hơn đối với lưu huỳnh (chủ yếu là Mo và Re, cũng như Pd, ít hơn là Fe, Co, Ru, Pt). Ngoại trừ Fe, cực kỳ phổ biến trong vỏ Trái đất và các nguyên tố Ni và Co ít phổ biến hơn, các nguyên tố siderophil có hàm lượng rất thấp. Kim loại bạch kim có khả năng di chuyển địa hóa khử. Trên thực tế, các nguyên tố siderophil đực chia thành hai nhóm: các nguyên tố siderophil cơ bản (Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Re và Au) và các nguyên tố nhóm bạch kim (PGE).
Do chúng tập trung chủ yếu trong nhân nên các nguyên tố siderophil được biết đến bởi sự hiếm có của chúng trên vỏ Trái đất. Đa phần chúng luôn là các kim loại quý vì điều này. Iridi là kim loại chuyển tiếp hiếm nhất gặp trong vỏ Trái đất, với độ phổ biến theo khối lượng lớn hơn một phần tỷ. Các mỏ có thể khai thác của kim loại quý thường hình thành do sự bóc mòn của các đá siêu mafic, nhưng không tập trung cao, thậm chí so với hàm lượng của vỏ Trái đất, thường là thấp hơn vài bậc thấp hơn hàm lượng của Mặt Trời.