Z hlediska prostorové struktury má železo dvě modifikace -alfa s prostorově centrovanou krychlovou mřížkou, stálou při teplotách pod 906°C a nad 1401°C a plošně centrovanou krychlovou mřížkou v rozmezí mezi 906 - 1401°C, označovanou jako gamma. 4isté železo je feromagnetické do teploty 768°C (Curieův bod pro železo). Někdy bývá železo v rozmezí 768-906°C označováno jako beta a považováno za samostatnou modifikaci. Struktura je stejná jako u železa alfa.