Phản ứng oxy hóa của sắt và oxy để tạo thành chất thường được gọi là gỉ xảy ra theo phương trình sau: 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 . Nước cũng cần thiết để phản ứng này xảy ra, nhưng vì tổng lượng nước không thay đổi nên nó không được đưa vào phương trình.
Sản xuất gỉ là một ví dụ về một trong những phản ứng hóa học phổ biến nhất trên Trái đất: quá trình oxy hóa /khử. Trong loại phản ứng này, một số electron được chuyển từ chất này sang chất khác. Trong trường hợp này, các electron đang được chuyển từ bàn là sang oxy.Khi sắt mất ba electron cho oxy, nó trở thành ion Fe 3+ và oxy trở thành ion O 2- . O 2- nhanh chóng phản ứng với các ion H + trong nước để tạo thành H 2 0. Các ion Fe 3+ cũng phản ứng với nước để tạo thành oxit sắt (Fe 2 O 3 ), hoặc gỉ.
Mặc dù lượng nước thực vẫn giữ nguyên trong phản ứng này, nhưng sự sẵn có của nước sẽ hạn chế quá trình oxy hóa sắt, đó là lý do tại sao sắt bị gỉ nhanh hơn trong môi trường ẩm ướt hơn so với môi trường khô.
