A fórmula química da ferrugem é Fe2O3.nH2O. A equação química geral para a formulação da ferrugem é ferro + água + oxigênio = ferrugem. Fe (OH) 3 desidrata para produzir Fe2O3.nH2O (s) ou ferrugem.
A oxidação ocorre como a corrosão do ferro no aço de liga. O aço é uma liga feita de ferro e carbono. Embora os átomos de carbono no aço aumentem a resistência do metal, são os átomos de carbono que diminuem a capacidade do ferro de resistir à corrosão. O aço perde suas propriedades metálicas na presença de oxigênio e água devido à oxidação e produz flocos marrom-avermelhados que aderem frouxamente ao ferro.