链的同源性分别为79％和63％。成熟线粒体铁蛋白蛋白由185个氨基酸残基组成（一说由182个氨基酸残基），相对分子质量约为22kDa。这些亚基可以相互结合形成一个拥有亚铁氧化酶活性的蛋白质壳层，用于隔离有害的游离亚铁离子。尽管铁蛋白的重链和线粒体铁蛋白在晶体结构上极为相似，但前者是由重链和轻链组成的24-杂多聚体（heteropolymer），而后者是由24个相同亚基组成的纯多聚体（homopolymer）。线粒体铁蛋白有67%是螺旋形的，拉氏构象图显示线粒体铁蛋白大部分皆为α螺旋，只拥有少量β折叠结构。