داستان از این قرار است که آهن از آنجایی که فلز هست مثل هر فلز فعال دیگری تمایل دارد که الکترون از دست بدهد، مطابق معادله زیر:
Fe(s)→Fe2+(aq)+2e : نیم واکنش اکسایش (آندی)
در ادامه اکسیژن در حضور رطوبت الکترون حاصل از اکسایش آهن را گرفته و کاهش مییابد، به صورت زیر:
O2(g)+H2O(l)+4e→4OH–(aq) : نیم واکنش کاهش (کاتدی)
که میتوان نتیجۀ نیم واکنش اکسایش و کاهش گفته شده را در شکل زیر مشاهده کرد:
فرمول آهن زنگ زده به صورت Fe(OH)3 بوده و واکنش کلی زنگ زدن آهن به صورت زیر میباشد:
4Fe(s)+6O2(g)+3H2O(l)→4Fe(OH)3