Naukową nazwą rdzy jest tlenek żelaza, a jej formuła chemiczna to Fe2O3. Naukowa nazwa rdzy jako czasownika, proces rdzewienia, to utlenianie.
Tlenek żelaza tworzy się na powierzchni żelaza lub stali podczas utleniania, tworząc powłokę czerwoną lub brązową. Aby utlenianie wystąpiło, żelazo musi wejść w kontakt z wodą i powietrzem. Woda na powierzchni żelaza łączy się z dwutlenkiem węgla w powietrzu, tworząc słaby kwas węglowy, który rozpuszcza żelazo. Gdy żelazo się rozpuszcza, część wody rozpada się na wodór i tlen; nowo uwolnione wiązania tlenu z rozpuszczonym żelazem z wytworzeniem tlenku żelaza. Związki chemiczne w kwaśnych deszczach i wodzie morskiej przyspieszają proces utleniania.
