Jabarkan Analisis ilmiah dari Mahkota Besi

Pada tahun 1993, Mahkota Besi dianalisis secara ilmiah dan cermat oleh Universitas Milan dengan analisis floresensi sinar-X dan pertanggalan radiokarbon. Analisis floresensi sinar-X atas logam Mahkota Besi mengungkap fakta bahwa lempeng emas, bunga-bunga, dan bingkai permata dibuat dengan logam campuran yang sama, hasil lakuran 84–85% emas, 5–7% perak, dan 8–10% tembaga, yang menunjukkan bahwa bagian utama Mahkota Besi dikerjakan pada waktu yang sama, sementara pita logam yang membingkai lempeng-lempeng email dan pasak-pasak engsel terbuat dari lakuran 90–91% emas dan 9–10% perak, yang menunjukkan bahwa bagian-bagian tersebut dikerjakan belakangan.

Tiga dari 24 lempeng email tembus pandang terlihat berbeda warna maupun bentuk dengan lempeng-lempeng email selebihnya, dan turun-temurun dianggap sebagai hasil perbaikan yang dikerjakan kemudian hari. Analisis floresensi sinar-X memastikan bahwa ketiga lempeng email tersebut dibuat dengan teknik yang berbeda, berbahan baku garam potasium, sementara lempeng-lempeng email selebihnya berbahan baku garam sodium (sodium tidak dapat langsung terdeteksi dengan analisis floresensi sinar-X).

Pertanggalan radiokarbon malam lebah yang dipakai untuk mengetatkan lempeng email pada lempeng emas Mahkota Besi menunjukkan bahwa malam di bawah lempeng-lempeng email yang "beda sendiri" berasal dari sekitar tahun 500 Masehi, sementara malam di bawah lempeng-lempeng email yang "normal" berasal dari sekitar tahun 800 Masehi. Pertanggalan ini konsisten dengan anggapan turun-temurun bahwa Mahkota Besi adalah sebuah mahkota kuno yang diberi hiasan tambahan (lempeng-lempeng email) pada masa pemerintahan Raja Teoderikus, dan diperbaiki secara ekstensif pada masa pemerintahan Karel Agung.

Bagian yang dianggap sebagai "paku besi" didapati mengandung 99% perak, yang berarti Mahkota Besi tidak mengandung unsur besi. Menurut catatan di dalam buku Cæremoniale Romanum tahun 1159, Mahkota Besi dikatakan "quod laminam quondam habet in summitate", bahwasanya besi yang dimaksud dulunya terpasang  mahkota (mungkin sebagai pelengkung, sebagaimana mahkota-mahkota lain dari era yang sama), bukan pada bagian dalamnya. Muncul berbagai spekulasi bahwa gelang-gelang perak tersebut ditambahkan sebagai penguat oleh Antellotto Bracciforte, pandai emas yang memperbaiki Mahkota Besi pada tahun 1345, karena sambungan-sambungan engsel menjadi kurang kukuh sesudah dua lempeng emas hilang (diduga) dicuri orang. Saat ini, salah satu sambungan engsel di antara dua lempeng emas sudah benar-benar rusak, dan kedua lempeng tersebut hanya terhubung satu sama lain oleh gelang-gelang perak di sebelah dalam mahkota. Untuk pertama kalinya Mahkota Besi dikatakan  di dalam sebuah dokumen (inventaris pusaka Gereja Katedral Monza) pada tahun 1352.

Batu-batu mulia yang ditatahkan pada Mahkota Besi terdiri atas tujuh butir batu delima, tujuh butir korundum (batu safir) biru, empat butir batu kecubung lembayung, dan empat butir permata kaca.