Le fer rouille lorsqu'il entre en contact avec l'oxygène et l'eau. Il rouille plus rapidement sous les pluies acides et l'eau salée. L'oxygène et l'eau sont tous deux nécessaires à la rouille, qui est une réaction d'oxydation.
Lorsque le fer réagit avec l'oxygène et l'eau, il forme de l'oxyde de fer hydraté ; c'est ce que les gens voient comme de la rouille. L'oxydation fait référence à des réactions dans lesquelles une substance perd des électrons et augmente sa charge positive. Dans le cas du fer, il perd ses électrons au profit de l'oxygène. Dans une réaction d'oxydation, les électrons sont transférés d'une substance à une autre. Les électrons du fer sont transférés à l'oxygène lorsque le fer se trouve en présence d'oxygène.
L'eau est essentielle pour que l'oxydation se produise, car elle facilite le transfert d'électrons. Lorsque l'eau frappe le fer, deux choses se produisent presque immédiatement. Premièrement, l'eau se combine avec le dioxyde de carbone pour produire un acide carbonique faible. Au fur et à mesure que le fer se dissout et que l'acide se forme, une partie de l'eau se décompose en ses composants de base, l'oxygène et l'hydrogène. L'oxygène et le fer se lient en oxyde de fer, libérant des électrons dans le processus.
La rouille ne se produit pas facilement dans les endroits où l'air est sec la plupart du temps. Cependant, dans les climats humides, le fer rouille plus rapidement car l'air contient beaucoup de gouttelettes d'eau. Les pluies acides et l'eau contenant du sel accélèrent le processus de rouille.