铁是一种极为重要的过渡元素。铁在不同化合物中有多种可变化合价，究其原因，要从铁的原子结构来认识。

铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，原子序数是26。铁原子的外围电子层排布为3d⁶4s²。铁在化学反应时，铁原子最外层4s轨道上的两个电子容易失去使铁显+2价。但次外层3d轨道的6个电子处于未充满的不稳定状态，也容易再失去一个3d电子使铁显+3价。由于Fe³⁺的外围电子层排布变为3d⁵4s⁰，这是一种半充满稳定结构，因此Fe³⁺比Fe²⁺要稳定。

铁在化学反应时，究竟显+2价还是+3价，这要取决于跟铁作用的物质的氧化性的强弱。例如，铁跟氧化性不很强的硫、盐酸和铜盐(溶液)等起反应，分别生成+2价的硫化亚铁(FeS)、氯化亚铁(FeCl₂)和亚铁盐；如果铁跟氧化性很强的氯气或硝酸(稀硝酸或浓硝酸加热)起反应，则分别生成+3价的氯化铁(FeCl₃)和硝酸铁[Fe(NO₃)₃]。