Żelazo było znane i używane przez starożytne cywilizacje.

Jeden z najobficiej występujących metali (41000 ppm w skorupie ziemskiej), żelazo jest prawdopodobnie jednym z najważniejszych, wykorzystywanym na największą skalę ze wszystkich metali. Jego produkcja w wielkim piecu jest dobrze udokumentowana. W stanie czystym żelazo jest lśniącym, białym metalem, miękkim i bardzo podatnym na obróbkę. Jest ono jednak reaktywne i w obecności wilgotnego powietrza łatwo tworzy na swojej powierzchni powłokę uwodnionego tlenku. Powłoka ta nie jest spójna i łatwo się łuszczy, odsłaniając świeże powierzchnie do ataku. Żelazo jest rozpuszczalne w rozcieńczonych kwasach, gdzie Fe(II) powstaje w roztworze; bardziej utleniające kwasy wytwarzają roztwory Fe(III), a silnie utleniające czynniki (np. dichromian lub stężony kwas azotowy) wytwarzają pasywną formę metalu, prawdopodobnie w wyniku tworzenia się spójnej warstwy powierzchniowej tlenku.

W zależności od temperatury, czyste żelazo może występować w trzech postaciach, a mianowicie alfa-, gamma- i delta-; żelazo alfa jest polimorficzną formą żelaza, która jest stabilna poniżej 906C; ma siatkę sześcienną ze środkiem w ciele (bcc) i jest magnetyczne do 768C. Żelazo gamma jest polimorficzną formą żelaza, która jest stabilna pomiędzy 906C a 1403C; ma siatkę sześcienną ze środkiem powierzchniowym (fcc) i jest niemagnetyczne (n.b. jego zakres stabilności jest zmniejszony przez obecność węgla, manganu i niklu i jest podstawą stałych roztworów austenitu). Żelazo delta jest polimorficzną formą żelaza, która jest stabilna w temperaturze od 1403C do temperatury topnienia; ma taką samą strukturę sieciową jak żelazo alfa.

Żelazo jest podstawą wielu rodzajów stali, których właściwości uzyskuje się przez stopienie żelaza z węglem, niklem, chromem i innymi pierwiastkami w różnych proporcjach, co daje materiały o bardzo różnych właściwościach mechanicznych i fizycznych.

Żelazo jest również pierwiastkiem niezbędnym dla wszystkich form życia, przeciętne ciało ludzkie zawiera 4 gm tego pierwiastka. Większość żelaza w organizmie jest obecna w hemoglobinie, pigmencie oddechowym, który zapewnia mechanizm transportu tlenu przez czerwone krwinki.

.