Karat adalah nama umum untuk senyawa yang sangat umum, besi oksida, yang terbuat dari besi berinteraksi dengan oksigen (O2) yang ada di udara dalam bentuk uap air. Besi oksida, Fe2O3, adalah umum karena zat besi sangat mudah bergabung dengan oksigen – sehingga, pada kenyataannya, besi murni jarang ditemukan di alam. Karat besi (atau baja) adalah contoh korosi – proses elektrokimia yang melibatkan anoda (sepotong logam yang siap melepaskan elektron), elektrolit (cairan yang membantu elektron bergerak) dan katoda (sepotong logam yang siap menerima elektron). K

etika sepotong logam terkorosi, elektrolit membantu menyediakan oksigen ke anoda. Ketika oksigen bergabung dengan logam, elektron dibebaskan. Ketika mereka mengalir melalui elektrolit ke katoda, logam anoda menghilang, tersapu oleh aliran listrik atau diubah menjadi kation logam dalam bentuk seperti karat. Agar zat besi menjadi oksida besi, diperlukan tiga hal: zat besi, air dan oksigen. Inilah yang terjadi ketika ketiganya berkumpul:

Ketika setetes air mengenai benda besi, dua hal mulai terjadi segera. Pertama, air, elektrolit yang baik, bergabung dengan karbon dioksida di udara untuk membentuk asam karbonat yang lemah, elektrolit yang bahkan lebih baik. Saat asam terbentuk dan zat besi larut, sebagian air akan mulai terurai menjadi potongan-potongan komponennya – hidrogen dan oksigen. Oksigen bebas dan ikatan besi terlarut menjadi oksida besi, dalam prosesnya membebaskan elektron. Elektron dibebaskan dari bagian anoda dari aliran besi ke katoda, yang mungkin merupakan sepotong logam yang kurang reaktif secara listrik dari besi, atau titik lain pada potongan besi itu sendiri.