高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。在高炉冶炼生铁时，从高炉加入的原料除了铁矿石和燃料（焦炭）外，还要加入助熔剂。当炉温达到1400~1600℃时，助熔剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和矿渣。高炉矿渣是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的，是一种易熔混合物。从化学成分来看，生铁高炉矿渣的高炉矿渣是属于硅酸盐质材料。每生产1t生铁，高炉矿渣的排放量随着矿石品位和冶炼方法不同而变化。例如采用贫铁矿炼铁时，每吨生铁产出1.0~1.2t高炉渣；用富铁矿炼铁时，每吨生铁只产出0.25t高炉渣。由于近代选矿和炼铁技术的提高，每吨生铁产出的高炉矿渣量已经大大下降。
由于炼铁原料品种和成分的变化以及操作工艺因素的影响，矿渣的组成和性质也不同。按照冶炼生铁的品种，高炉矿渣可分为铸造生铁矿渣、炼钢生铁矿渣和特种生铁矿渣。按照高炉矿渣化学成分中的碱性氧化物的多少，高炉矿渣又可分为碱性矿渣、中性矿渣和酸性矿渣。
高炉矿渣中主要的化学成分是二氧化硅（SiO₂）、三氧化二铝（Al₂O₃）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化锰（MnO）、氧化铁（FeO）和硫等。此外有些矿渣还含有微量的氧化钛（TiO₂）、氧化矾（V₂O₅）氧化钠（Na₂O）、氧化钡（BaO）、五氧化二磷（P₂O₅）三氧化二铬（Cr₂O₃）等。在高炉矿渣中氧化钙（CaO）、二氧化硅（SiO₂）、三氧化二铝（Al₂O₃）占重量的90%以上。几种高炉矿渣的化学成分见下表：

高炉矿渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在。
碱性高炉渣中最常见的矿物有黄长石、硅酸二钙、橄榄石、硅钙石、硅灰石和尖晶石。
酸性高炉渣由于其冷却的速度不同，形成的矿物也不一样。当快速冷却时全部凝结成玻璃体；在缓慢冷却时（特别是弱酸性的高炉渣）往往出现结晶的矿物相，如黄长石、假硅灰石、辉石和斜长石等。
高钛高炉矿渣的矿物成分中几乎都含有钛。
锰铁矿渣中存在着锰橄榄石（2MnO·SiO₂）矿物。
镜铁矿渣中存在着蔷薇辉石（MnO·SiO₂）矿物。
高铝矿渣中存在着大量的铝酸钙（CaO·Al₂O₃）、三铝酸五钙（5CaO·3Al₂O₃）、二铝酸钙（CaO·2Al₂O₃）等。