鐵的重要的氧化態(tài)是+2和+3。二價鐵離子呈淡綠色，在堿性溶液中易被氧化成三價鐵離子。三價鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經(jīng)橙色變到棕色。純凈的三價鐵離子為淡紫色。二價和三價鐵均易與無機或有機配位體形成穩(wěn)定的配位化合物，如 Phen為菲羅林，配位數(shù)通常為6。零價鐵還可與一氧化碳形成各種羰基鐵，如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基鐵有揮發(fā)性，蒸氣劇毒。鐵也有+4、+5、+6價態(tài)的化合物，但在水溶液中只有+6價的。

鐵溶于熱的或較濃的硝酸中，生成硝酸鐵并釋放出氮的氧化物。在濃硝酸或冷的濃硫酸中，鐵的表面形成一層氧化薄膜而被鈍化。鐵與氯在加熱時反應(yīng)劇烈（2Fe+3Cl2===2FeCl3）。鐵也能與硫、磷、硅、碳直接化合。鐵與氮不能直接化合，但與氨作用，形成氮化鐵Fe2N。

鐵的電子構(gòu)型為(Ar)3d64s2，氧化態(tài)有0、+2、+3、+4、+5、+6。鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑，為強還原劑，在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫，在500℃以上反應(yīng)速率增高： 3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2↑

鐵是地殼中較豐富的元素，僅次于氧、硅、鋁。磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦是重要的鐵礦。單體金屬常用焦炭、鐵礦石和石炭石為原料煉得。用氫氣還原純氧化鐵可得到純鐵。含碳在1.7%以上的鐵叫生鐵（或鑄鐵）。含碳量少于0.2%的鐵熔合體稱為熟鐵或鍛鐵。含碳量介于1.7-0.2之間的鐵熔體叫做鋼。生鐵堅硬，但性脆；鋼具有彈性；熟鐵易于機械加工，但要比鋼柔軟。從生鐵煉鋼，就是減低生鐵內(nèi)的碳量，以及將硅、硫和磷雜質(zhì)除去。

鐵也往往與廢鋼混合在一起，廢品往往是這兩者的結(jié)合，也是回收常見廢品。鐵與少量的碳制成合金——鋼，磁化之后不易去磁，是優(yōu)良的硬磁材料，同時也是重要的工業(yè)材料，并且也作為人造磁的主要原料。

廢鐵作為載能資源，運用廢鐵煉鐵能夠大幅度下降生產(chǎn)鐵的生產(chǎn)工序能耗。 廢鐵是一種低碳動力，運用廢鐵煉鐵能夠大量削減“三廢”發(fā)生，減少碳排放。 廢鐵收回后是一種無限循環(huán)運用的再生資源，發(fā)展廢鐵、添加廢鐵供應(yīng)才能是緩解對鐵礦石依賴的重要途徑。