Hrđa je drugo ime za željezni oksid, koji se javlja kada je željezo ili legura koja sadrži željezo, poput čelika, izložena kisiku i vlazi tijekom dužeg vremenskog razdoblja. S vremenom se kisik spaja s metalom na atomskoj razini, tvoreći novi spoj nazvan oksid i slabeći veze samog metala. Iako neki ljudi hrđu općenito nazivaju “oksidacijom”, taj je pojam mnogo općenitiji; iako hrđa nastaje kada željezo prolazi kroz oksidaciju, ne stvaraju sve oksidacije hrđu. Samo željezo ili legure koje sadrže željezo mogu hrđati, ali drugi metali mogu korodirati na sličan način.
Glavni katalizator procesa hrđe je voda. Željezne ili čelične strukture mogu se činiti čvrstima, ali molekule vode mogu prodrijeti u mikroskopske jame i pukotine u bilo kojem izloženom metalu. Atomi vodika prisutni u molekulama vode mogu se kombinirati s drugim elementima kako bi tvorili kiseline, što će na kraju uzrokovati izlaganje više metala.
Ako je prisutan natrij, kao što je slučaj sa slanom vodom, korozija će se vjerojatno pojaviti brže. U međuvremenu, atomi kisika se kombiniraju s metalnim atomima kako bi tvorili destruktivni oksidni spoj. Kako se atomi spajaju, oni slabe metal, čineći strukturu krhkom i mrvljivom.
Neki komadi željeza ili čelika dovoljno su debeli da zadrže svoj integritet čak i ako se na površini formira željezni oksid. Što je metal tanji, veća je šansa da će doći do hrđe. Stavljanje čelične vune u vodu i izlaganje zraku uzrokovat će da hrđanje počne gotovo odmah jer su čelične niti tako tanke. Na kraju, pojedinačne željezne veze će biti uništene, a cijeli jastučić će se raspasti.
Stvaranje hrđe ne može se lako zaustaviti, ali se metali mogu tretirati kako bi bili otporni na najštetnije učinke. Neki su zaštićeni vodootpornim bojama, preventivnim premazima ili drugim kemijskim barijerama, poput ulja. Također je moguće smanjiti šanse za stvaranje hrđe korištenjem odvlaživača ili sredstva za sušenje kako bi se uklonila vlaga iz zraka, ali to je obično učinkovito samo u relativno malim područjima.
Čelik je često pocinčan kako bi se spriječilo stvaranje željeznog oksida; ovaj proces obično uključuje vrlo tanak sloj cinka koji se nanosi na površinu. Drugi postupak, koji se naziva plating, može se koristiti za dodavanje sloja cinka, kositra ili kroma na metal. Katodna zaštita uključuje korištenje električnog naboja za suzbijanje ili sprječavanje kemijske reakcije koja uzrokuje pojavu hrđe.