Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos
muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado
elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de
refinado para eliminar las impurezas presentes.
Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero
que se produce a través de una fisión, debido a que su núcleo tiene la más alta
energía de enlace por nucleón (energía necesaria para separar del núcleo un neutrón
o un protón); por lo tanto, el núcleo más estable es el del hierro-56 (con 30
neutrones).
Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura y presión. A
presión atmosférica:
* Hierro-α: estable hasta los 911 °C. El sistema cristalino es una red cúbica
centrada en el cuerpo (bcc).
* Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C; presenta una red cúbica centrada en las caras
(fcc).
* Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el
* Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta estructura hexagonal
compacta (hcp).
El hierro-α es ferromagnético hasta la temperatura de Curie (768 °C), a partir de la
cual pasa a ser paramagnético. Antiguamente, al hierro-α paramagnético se le llamaba
hierro-β, aunque hoy en día no se suele distinguir entre las fases α y β.