Le ferucarbotran est une solution aqueuse stable de nanoparticules superparamagnétiques d'oxyde de fer, recouvertes de carboxydextran. La taille des particules d'oxyde de fer recouvertes est comparable à celle des grosses protéines biologiques.
En raison des propriétés superparamagnétiques de l'oxyde de fer, ce produit de contraste raccourcit tout particulièrement le temps de relaxation T2 et provoque des distorsions du champ magnétique local, ces deux mécanismes entraînant une baisse importante de signal au voisinage de l'oxyde de fer, particulièrement sur les images pondérées en T2 et en T2*. L'effet T2* se produit essentiellement après que le ferucarbotran ferucarbotran ait été phagocyté par les cellules du système réticulo-endothélial (SRE) pendant la phase d'accumulation.