Sikhote-Alinmeteoritten er klassifisert som en jernmeteoritt tilhørende den kjemiske gruppen IIAB, og med en grov oktahedritt-struktur. Den består av rundt 93 % jern, 5,9 % nikkel, 0,42 % kobolt, 0,46 % fosfor og 0,28 % svovel, med spormengder av germanium og iridium. Mineraler som ble funnet inkluderer taenitt, plessitt, troilitt, kromitt, kamasitt og schreibersitt.