三氧化二铁或称氧化铁，化学式Fe2O3，是铁锈和赤铁矿的主要成分，其无磁性。铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下，与环境中的水份和氧气反应，铁金属便会生锈。
化学反应
铝热反应
铝与氧化铁和氯酸钾组成的铝热剂混合后由镁条点燃，放出大量的热，生成氧化铝和铁。请注意：此化学反应将造成爆炸。
2Al+Fe2O3→ΔAl2O3+2Fe
碳还原性
氧化铁可以与碳混合后加热，生成铁和二氧化碳。 工业上常用焦炭和焦炭不完全燃烧产生的CO还原赤铁矿，以产生生铁（含0.03%-2%的碳）。
2Fe2O3+3C→Δ4Fe+3CO2↑
Fe2O3+3CO→Δ2Fe+3CO2↑
检验氧化程度
利用铁氰化钾与酚酞混合得到铁锈指示剂，遇到Fe2+离子会变蓝色（普鲁士蓝），检验氧化金属的氧化程度。 用色度计分析深蓝色的Fe4[Fe(CN)6]3，可以算出起始的Fe2+离子的物质的量。
用途
三氧化二铁是铁锈的主要成分。铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下，与环境中的水分和氧气反应，铁金属便会生锈。用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。氧化铁最大的应用是作为颜料来使用。按颜色分为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑，氧化铁棕由氧化铁红、氧化铁黑（和氧化铁黄）混合而成；氧化铁橙是由氧化铁红和氧化铁黄混合而成；氧化铁绿是由蓝色的酞菁兰和氧化铁黄混合而成。