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)探針顯微分(fen)(fen)析未退(tui)(tui)除膜的(de)質量百分(fen)(fen)組(zu)成為鉻21.3%、鐵11.5%、鎳6.3%,這與原子(zi)吸(xi)收光譜(pu)分(fen)(fen)析退(tui)(tui)除膜的(de)結果(guo)大致相符合(he)。

 X射(she)(she)(she)線(xian)衍(yan)射(she)(she)(she)分析退(tui)除膜(mo)，沒(mei)有發現(xian)任(ren)何確定的(de)(de)衍(yan)射(she)(she)(she)峰值(zhi)，這(zhe)意(yi)味著結(jie)(jie)晶尺寸(cun)很小(xiao)。在(zai)著色初期形(xing)成的(de)(de)膜(mo)，退(tui)除后用透(tou)射(she)(she)(she)電子顯微(wei)鏡拍攝的(de)(de)圖指出，幾乎是無定形(xing)結(jie)(jie)構，從這(zhe)個膜(mo)得到電子衍(yan)射(she)(she)(she)圖加(jia)以放大，發現(xian)膜(mo)具有尖品石(shi)的(de)(de)立方體結(jie)(jie)構，結(jie)(jie)晶尺寸(cun)為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，R.C.富納克斯(si)等人用超(chao)顯微鏡(jing)和透射電鏡(jing)研究了彩色(se)膜(mo)的(de)結構，發(fa)現(xian)膜(mo)的(de)組織是(shi)由6~14nm的(de)晶體(ti)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(xiu)鋼中的鉻含量高，其化學組成可表示為如上所述。