Ильменит образуется в земной коре несколькими способами: 15

• Как акцессорный минерал в виде отдельных кристаллов. 1 Это происходит на последней стадии магматической кристаллизации в ультраосновных, основных, средних, кислых и щелочных породах. 1
• Как минерал пневматолитового и гидротермального происхождения. 1 Он встречается в метаморфических породах (ортогнейсах, гранулитах) и повсеместно — в обломочных. 1
• В результате кристаллизации богатых Ti природных рудных расплавов. 1 При этом образуются так называемые титаномагнетитовые руды. 1

В коре выветривания ильменит ведёт себя следующим образом: двухвалентное железо в его решётке в зоне гипергенеза окисляется до трёхвалентного и частично выносится, а остающийся диоксид титана образует кристаллическую решётку рутила и сохраняется в коре выветривания в виде устойчивых зёрен лейкоксена и лейкоксенизированного ильменита. 1