鐵之所以會生鏽，是因爲它與空氣中的氧氣和水反應，或者被水中的氧氣侵蝕成氧化物。鐵是一種活潑的金屬，容易與其他物質發生化學反應。當鐵遇到空氣中的氧氣時，就會發生化學反應，生成鐵鏽。鐵鏽的主要成分就是鐵與氧反應後生成的氧化鐵（Fe2O3）。
除了空氣中的氧氣外，還有其他因素會導致鐵生鏽。例如，空氣中的二氧化碳、含鹽類的水、鐵器本身含有的雜質以及表面粗糙不乾淨等原因，都會使鐵慢慢生鏽。水是容易使鐵生鏽的物質之一。然而，光靠水是不會使鐵生鏽的。只有空氣中的氧氣溶於水，在有水的環境中，氧氣與鐵發生反應，才能形成一種叫氧化鐵的東西，這就是鐵鏽。
在潮溼的環境中，鐵更容易生鏽，因爲水分子能更容易地附着在鐵表面，使鐵與氧氣和水分子的接觸面積增大，加速氧化反應。特別是在酸性環境中，如潮溼的土壤或海水中，鐵的氧化反應會加劇，生鏽速度會明顯加快。
鐵生鏽的化學反應方程式大致如下：4Fe+3O2+XH2O==2Fe2O3·XH2O。這個反應需要三個條件：氧氣、陽極和電解質。陽極就是鐵本身，電解質是水或者空氣中的水蒸氣，而氧氣則是空氣中所含的氧氣。這三個條件成立，則會開始發生“生鏽”這一氧化還原反應。