矿石分类
白云鄂博属铁、稀土、铌综合性矿床，根据矿石中主要元素——铁稀土铌的分布、矿物共生组合、矿石结构构造特征将矿石划分为以下9种主要类型：
●块状铌稀土铁矿石
●条带状萤石型铌稀土铁矿石
●霓石型（钠辉石型）铌稀土铁矿石
●钠闪石型铌稀土铁矿石
●白云石型铌稀土铁矿石
●黑云母型铌稀土铁矿石
●霓石型（钠辉石型）铌稀土矿石
●白云石型铌稀土矿石
●透辉石型铌稀土矿石
矿物组成
白云鄂博矿区的矿物种类繁多，迄今为止发现矿物已达170种。主矿、东矿、西矿的矿物组成基本一致，仅含量有所差异。
铁矿物 磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等；
稀土矿物 氟碳铈矿、独居石、黄河矿、大青山矿、褐帘石等；
铌矿物 铌铁矿、铌铁金红石、烧绿石、易解石、铌钙矿、包头矿等；
锰矿物 铁镁菱锰矿、软锰矿、水锰矿、硬锰矿等；
钍锆矿物 铁钍石、方钍石、铀钍石、锆石等；
钛矿物 钛铁矿、金红石、钡铁钛石等；
其他矿物 主要为萤石、钠辉石、钠闪石、白云石、磷灰石、重晶石、石英等。
矿物产出形式
矿区铁的工业矿物主要为磁铁矿和赤铁矿。铁的最大富集发生在主、东矿，向南到东介勒格勒，向西到西矿各铁矿体，铁的品位降低。
铁
矿区稀土元素绝大部分以独立矿物产出，分配在稀土矿物中的稀土占90%以上，仅少量以类质同象或细小包裹体分散在铁矿物、铌矿物和其它脉石矿物中，主、东矿的稀土含量相对西矿较高，是回收稀土的主要资源。
稀土
铌在同一矿区不同位置Nb2O5含量变化较大，且与稀土矿物、白云石、重晶石、钠辉石、钠闪石、石英、云母和黄铁矿等矿物的嵌布关系较为复杂。铌矿物主要呈星散状沿铁矿物、稀土矿物和萤石等矿物粒间，部分被裹体在这些矿物中。
铌
白云鄂博矿萤石资源主要分布在主、东矿体中，矿石中CaF2的品位平均达13.8%，西矿中萤石含量较低，暂未回收利用。
萤石主要以浸染状或条带状分布在条带状铌稀土铁矿石中，其次出现在霓石型铌稀土铁矿石和钠闪石型铌稀土铁矿石中，粒度主要分布在0.1~1.0mm之间，且内部常包裹大量微粒磁铁矿、稀土矿物和石英。
萤石
钪的地球化学性质与Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+相似，主要以类质同象形式分散在铁镁矿物中（如辉石、角闪石和黑云母类矿物等），白云鄂博矿石中没有钪的独立矿物，几乎所有的矿物均不同程度的含有钪，且主要以ppm级赋存于钠辉石、钠闪石中。
钪
白云鄂博矿石中钍主要以类质同象的形式赋存于稀土和铌矿物（如氟碳铈矿和易解石）中，少量以独立的钍矿物（如钍石和方钍石）存在。钍的赋存矿物种类多、粒度小、品位低，与稀土呈明显正相关性。
钍
白云鄂博矿床中的富钾板岩赋存于H9板岩中，富钾板岩的组成矿物以钾长石为主，约占80%以上，其次有少量斜长石（中长石、更长石）及石英、黑云母、角闪石、碳酸盐、绿泥石和铁钛氧化物、含稀有稀土元素矿物等，其中Fe2O3、FeO、MgO含量高。