Диагностируются по наличию системы подстилочно-торфяного, подзолистого, иллювиально-железистого и криометаморфического горизонтов. Основное отличие от типа светлозёмов – присутствие иллювиально-железистого горизонта – ярко окрашенного охристого или ржаво-бурого, с икряной структурой и обилием округлых железистых конкреций. Специфика формирования связана с активным проявлением глеевой мобилизации, миграцией и сегрегацией оксидов железа на окислительном барьере.
Для профиля иллювиально-железистых светлозёмов характерен выраженный иллювиальный максимум оксидов железа, содержание которых составляет около 3%, из них более трети приходится на оксалаторастворимые формы. По другим химическим и физико-химическим свойствам почвы аналогичны типу светлозёмов.
Светлозёмы иллювиально-железистые распространены в северной и средней тайге и лесотундре Западной Сибири, а также на северо-востоке (северная тайга и лесные ценозы лесотундры) Русской равнины. В обоих случаях они развиваются на хорошо дренированных поверхностях, сложенных супесчано-легкосуглинистыми отложениями.
В более суровых условиях тундры с появлением в профиле многолетней льдистой мерзлоты и усилением криогененных турбаций, светлозёмы иллювиально-железистые обычно сменяются глеезёмами криогенно-ожелезненными.
Рассматриваемые почвы в «Классификации и диагностике почв СССР» не рассматривались, а в первом издании «Классификации почв России» входили в состав самостоятельного отдела светлозёмов.