Sắt bị gỉ khi tiếp xúc với oxy và nước. Sắt bị gỉ nhanh hơn trong điều kiện mưa axit và nước mặn. Cả oxy và nước đều cần thiết cho quá trình gỉ, đây là một phản ứng oxy hóa.
Khi sắt phản ứng với oxy và nước, nó tạo thành oxit sắt ngậm nước; đây là những gì mọi người coi là gỉ. Quá trình oxy hóa đề cập đến các phản ứng trong đó một chất mất điện tử và tăng điện tích dương của nó. Trong trường hợp của sắt, nó mất các điện tử của nó đối với oxy. Trong phản ứng oxi hóa, các electron được chuyển từ chất này sang chất khác. Các electron của sắt được chuyển sang oxy khi sắt được tìm thấy trong sự có mặt của oxy.
Nước cần thiết cho quá trình oxy hóa xảy ra, vì nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển các electron. Khi nước chạm vào sắt, hai điều xảy ra gần như ngay lập tức. Đầu tiên, nước kết hợp với carbon dioxide để tạo ra một axit cacbonic yếu. Khi sắt hòa tan và axit hình thành, một số nước bị phân hủy thành các thành phần cơ bản của nó, oxy và hydro. Ôxy và sắt liên kết thành ôxít sắt, giải phóng các điện tử trong quá trình này.
Không dễ dàng xảy ra rỉ sét ở những nơi hầu như không khí khô. Tuy nhiên, trong điều kiện khí hậu ẩm ướt, sắt gỉ nhanh hơn do không khí chứa nhiều giọt nước. Mưa axit và nước có chứa muối sẽ đẩy nhanh quá trình gỉ sét.