Żelazo to element numer 26 na układzie okresowym. Oznacza to, że atom żelaza zawiera 26 protonów w jądrze. Chemicy odnoszą się do liczby protonów w jądrze atomu jako liczby atomowej tego pierwiastka.
Numer atomowy określa elementarną tożsamość atomu. Obojętne atomy żelaza zawierają 26 elektronów, których równe, ale przeciwne ładunki równoważą ładunki dodatnie protonów. Atomy żelaza tracą dwa lub trzy elektrony, gdy wejdą w kontakt z tlenem i innymi niemetalami. W rezultacie większość żelaza w skorupie ziemskiej istnieje raczej jako związek tlenku żelaza niż żelazo elementarne. Podczas gdy żelazo jest obfite w skorupie, większość ziemskiego żelaza jest uwięziona w rdzeniu planety, który składa się z litej metalowej kuli otoczonej zewnętrznym rdzeniem z ciekłego metalu. Uważa się, że struktura jądra Ziemi wraz z jej spinem powoduje powstanie pola magnetycznego planety.
