氧化亞鐵和氧氣在加熱條件下會反應生成四氧化三鐵。氧化亞鐵中的亞鐵具有較強的還原性。而氧氣具有較強的氧化性。所以氧化亞鐵與氧氣反應，可以得到正三價的氧化鐵。
氧化亞鐵與氧氣的反應的化學方程式為：4FeO十O2=2Fe2O3等號上有個△，氧化亞鐵是鐵的氧化物之一，其外觀呈黑色粉末，由氧化態為+2價的鐵與氧共價結合。它的礦物形式為方鐵礦（wüstite）。
氧化亞鐵經常容易與鐵鏽混淆，但鐵鏽的主要成分為水合氧化鐵。氧化亞鐵屬於非整比化合物，其中鐵和氧元素的比例會發生變化，範圍從Fe0。840到Fe0。905。
氧化亞鐵屬於立方晶系（類似於氯化鈉晶體結構），每個鐵原子周圍連接着6個氧原子形成八面體型配位，每個氧原子周圍也以同樣的情況連接着6個鐵原子。出現非整比化合物的原因在於，由於二價鐵很容易被氧化為三價鐵，導致FeO中少量二價鐵被替換為三價鐵，佔據晶格中的四面體空隙。
氧化亞鐵的其他反應：
1、當水的狀態為水蒸氣時，氧化亞鐵會和還原鐵粉一樣與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣。
2、氧化亞鐵可溶於鹽酸或稀硫酸，並分別生成氯化亞鐵和硫酸亞鐵。
3、氧化亞鐵可與一些元素單質反應，而被還原為鐵單質。
