初形成的氧化膜從透射電子顯微照片可見到具有密度約為1011根／c㎡、直徑為10~20nm(1nm=10^-9cm)的大量微孔，這就是初生的氧化膜的耐磨性、耐蝕性和耐污性均不好的原因。

 著色膜經50%H₂O+50%C₂H₅OH+100g/L H₂SO₄溶液的陽極溶解法退除氧化膜，退除液用原子吸收光譜進行分析，測得膜成分質量百分含量為鉻19.6%、鐵11.7%、鎳2.1%.這三種元素的質量占膜總質量的1/3,所以估計表面是含有較多結晶水的氧化物。再從次紅外線光譜分析及電子衍射結構分析發現，其化學組成可表示為：（CrFe)₂O₃·(FeNi)O·xH₂O。

 電子(zi)探(tan)針顯微(wei)分(fen)(fen)(fen)析未退(tui)除膜的質量百分(fen)(fen)(fen)組成為鉻21.3%、鐵11.5%、鎳6.3%,這與原子(zi)吸收光譜分(fen)(fen)(fen)析退(tui)除膜的結果大致相(xiang)符合(he)。

 X射線衍射分析(xi)退(tui)除(chu)膜(mo)(mo)，沒有發現任何確(que)定(ding)的(de)衍射峰值，這意味著(zhu)結晶(jing)尺寸很小。在著(zhu)色初(chu)期形(xing)成(cheng)的(de)膜(mo)(mo)，退(tui)除(chu)后用透射電子顯微鏡(jing)拍攝的(de)圖(tu)指出，幾乎是(shi)無定(ding)形(xing)結構，從這個膜(mo)(mo)得到(dao)電子衍射圖(tu)加以(yi)放大，發現膜(mo)(mo)具有尖品(pin)石的(de)立方(fang)體結構，結晶(jing)尺寸為(wei)5nm。

 遠紅外光譜分析退除膜表明，在3370cm^-1和1640cm^-1有兩個強的吸收帶，這些可能是與晶格或配位水分子有關的γ(O-H)和δ(H-0-H)的振動。進一步的實驗表明，在這個區域內，Cr₂O₃和Cr₂O₃·xH₂O具有強烈的吸收。

1981年(nian)，R.C.富納克(ke)斯等人用超顯微鏡和透射電鏡研究了彩色(se)膜的(de)結構，發(fa)現膜的(de)組織是由6~14nm的(de)晶體組成的(de)。

綜合所有實驗的結果，可以認為，這個膜是具有水化物的尖晶石結構，鉻含量較不銹鋼中的鉻含量高，其化學組成可表示為如上所述。