铁锈的主要成分是三氧化二铁水合物，化学式为Fe₂O₃·nH₂O，以及氢氧化铁，化学式为FeO(OH)或Fe(OH)₃。

在氧气和水的作用下，铁会逐渐氧化形成铁锈。铝的氧化速度较慢，因为它在表面形成了一层致密的氧化铝薄膜，这一过程被称为钝化。

铁锈不具备致密的结构，水和氧气可以穿透铁锈，继续腐蚀内部的铁。为了防止铁制品生锈，需要形成一层致密的保护层。例如，不锈钢表面有一层难以反应的三氧化二铬，而镁、钛、锌、铝等金属也会形成类似的致密氧化物层。

生锈会导致钢铁制品或结构的劣化，因为锈的体积比相同质量的铁大，会挤压周围的未生锈部分，造成损害。通常，生锈会使金属的外观和质感发生变化，但若将生锈视为金属的氧化过程，则大多数金属都会经历这一现象。铝氧化后形成的致密氧化物层可以保护内部金属，防止进一步腐蚀。

采用阳极保护技术，通过提供电荷的方式抑制铁的氧化反应，可以在一定程度上阻止生锈的发生。