铁在空气中缓慢氧化，生成三氧化二铁。在潮湿的空气中可加速氧化。
三氧化二铁，是铁锈的主要成分。铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下，与环境中的水份和氧气反应，铁金属便会生锈。用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。
铁在纯氧气中点燃，生成四氧化三铁。现象：剧烈燃烧、火星四射、放出热量，生成黑色的固体。
