Sắt là nguyên tố số 26 trong bảng tuần hoàn. Điều này có nghĩa là một nguyên tử sắt chứa 26 proton trong hạt nhân của nó. Các nhà hóa học gọi số proton trong hạt nhân nguyên tử là số nguyên tử của nguyên tố đó.
Số hiệu nguyên tử xác định danh tính nguyên tố của nguyên tử. Nguyên tử sắt trung hòa chứa 26 electron, có các điện tích bằng nhau nhưng trái dấu cân bằng với các điện tích dương của proton. Nguyên tử sắt bị mất hai hoặc ba điện tử khi chúng tiếp xúc với oxy và các phi kim loại khác. Kết quả là, hầu hết sắt trong vỏ Trái đất tồn tại dưới dạng các hợp chất của oxit sắt chứ không phải là sắt nguyên tố. Trong khi sắt có nhiều trong lớp vỏ, phần lớn sắt của Trái đất bị mắc kẹt trong lõi hành tinh, được cấu tạo bởi một quả cầu kim loại rắn được bao quanh bởi một lõi kim loại lỏng bên ngoài. Cấu trúc của lõi Trái đất cùng với vòng quay của nó được cho là nguyên nhân tạo ra từ trường của hành tinh.