wszystkie znane formy życia wymagają żelaza. Wiele białek w żywych istotach zawiera związane jony żelaza; są one ważną podklasą metaloprotein. Przykładami są hemoglobina, ferredoksyna i cytochromy.
białka te pełnią swoje funkcje życiowe dzięki stosunkowo łatwemu przełączaniu atomu żelaza między Stanami +2 i + 3. Na przykład hemoglobina przenosi tlen we krwi, wiążąc jedną cząsteczkę O
2 z atomem żelaza, tworząc oksyhemoglobinę., W procesie tym rdzeń żelaza(II) hemoglobiny traci elektron, aby stać się żelazem (III), podczas gdy cząsteczka tlenu zamienia się w Anion ponadtlenkowy O−
niewystarczająca ilość żelaza w diecie człowieka powoduje niedokrwistość. Zwierzęta i ludzie mogą uzyskać niezbędne żelazo z pokarmów, które zawierają je w formie przyswajalnej, takich jak mięso. Inne organizmy muszą pozyskiwać żelazo ze środowiska. Jednak żelazo ma tendencję do tworzenia wysoce nierozpuszczalnych tlenków/wodorotlenków żelaza(III) w środowisku tlenowym (utlenionym), zwłaszcza w glebach wapiennych., Rośliny (z wyjątkiem traw) rozwiązują ten problem, zachęcając do wzrostu wokół korzeni niektórych bakterii, które redukują żelazo (III) do rozpuszczalnego żelaza(II). (Bakterie i trawy zamiast tego wydzielają związki zwane sideroforami, które tworzą rozpuszczalne kompleksy z żelazem (III).)
z tego samego powodu żelazo jest bardzo rzadkie w wodzie morskiej i często jest czynnikiem ograniczającym wzrost mikroskopijnych roślin (fitoplanktonu), które są podstawą morskiej sieci pokarmowej., Fakt ten został dramatycznie udowodniony w eksperymencie, w którym duży obszar powierzchni oceanu został spryskany rozpuszczalnymi solami żelaza (II), w szczególności siarczanem żelaza(II). Po kilku dniach fitoplankton w leczonym obszarze zakwitł do tego stopnia, że efekt był widoczny z kosmosu. Ten proces nawożenia został zaproponowany jako środek zmniejszający zawartość dwutlenku węgla w atmosferze.
