Pierwiastki występujące w rdzy to żelazo i tlen. Rdza ma wzór chemiczny Fe2O3.
Rdzewienie jest reakcją chemiczną, która odnosi się do reakcji zachodzącej, gdy jedna substancja zamienia się w coś innego. Żelazo zaczyna się jak lśniący metal, ale jeśli wejdzie w kontakt z wilgotnym powietrzem, zaczyna rdzewieć. Gdy żelazo, tlen i woda reagują, żelazo zmienia się z błyszczącej szarości w matową pomarańczę, co ułatwia określenie, czy wystąpiło rdzewienie.
Końcowym produktem tej reakcji jest tlenek żelaza, zwany także tlenkiem żelaza, który ma dwa atomy żelaza na każde trzy atomy tlenu.