Per lo sviluppo della ruggine occorrono tre cose: ferro, acqua e ossigeno. La ruggine, nota anche come ossido di ferro, si verifica quando l'acqua inizia a reagire con l'anidride carbonica nell'aria per formare un debole acido carbonico, che provoca la dissoluzione del ferro e il legame con l'ossigeno.
Sebbene tutti i metalli possano ossidarsi, solo il ferro o altre leghe di ferro possono effettivamente formare ruggine. Per prevenire l'ossidazione e la ruggine, il ferro esposto all'aria e all'acqua è tipicamente protetto. Verniciatura, zincatura o rivestimento del ferro con una lega resistente alla ruggine sono tutte tecniche comuni utilizzate per impedire al ferro di reagire con l'aria e l'acqua formando uno strato protettivo sul ferro.