制备方法有湿法和干法。湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨，易于作颜料。干法制品结晶大、颗粒坚硬，适宜作磁性材料、抛光研磨材料。
湿法
FeSO₄+2NaOH→Fe(OH)₂+Na₂SO₄
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O→4Fe(OH)₃
4FeSO₄+4H₂O+O₂→2Fe₂O₃↓+4H₂SO₄
Fe+H₂SO₄→FeSO₄+H₂↑
将一定量的5%硫酸亚铁溶液迅速与过量氢氧化钠溶液反应（要求碱过量 0.04～0.08g/ml），在常温下通入空气，使之全部变为红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核。以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85℃，在金属铁存在下，硫酸亚铁与空气中氧气作用生成三氧化二铁（即铁红）沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，这样循环至整个过程结束，生成红色氧化铁。
在空气中灼烧亚铁化合物或氢氧化铁等可得氧化铁。
4Fe₃O₄+O₂===高温===6Fe₂O₃
在潮湿的空气中，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量的H+和OH-，还溶解了氧气，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳（因钢铁不纯）恰好形成无数微小的原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。铁失去电子而被氧化：
负极：2Fe_4e-===2Fe2+
正极：2H₂O+O₂+4e-===4OH-
电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
在此之后继续反应：
Fe2+2OH-===Fe(OH)₂
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O===4Fe(OH)₃
2Fe(OH)₃+nH2O===Fe₂O₃·nH₂O+3H₂O
在初中的化学里，可用盐酸（HCl）来除铁锈。
方程式为：Fe2O₃+6HCl===2FeCl₃+3H2O