Um dos principais usos do ferro como catalisador é a formação de amônia a partir do nitrogênio e do hidrogênio. Conhecida como processo de Haber, essa reação química é uma técnica de fabricação padrão na indústria química.
Catalisadores são substâncias que aumentam a taxa de uma reação química, diminuindo a energia de ativação necessária para que a reação ocorra. O ferro fornece uma alternativa barata aos catalisadores caros e muitas vezes tóxicos que são mais comumente usados.
No processo Haber, o ferro não é utilizado na sua forma natural. Em vez disso, o metal é revestido com hidróxido de potássio que atua como um promotor. Esta substância aumenta a eficiência do ferro em acelerar a reação química. Outros usos para compostos à base de ferro incluem a catálise de formações de ligações de carbono para carbono e reações de funcionalização de carbono para hidrogênio.