Los óxidos de hierro, incluidos los hidróxidos de hierro y los óxidos hidratados, son minerales naturales y geocatalizadores que abundan en la corteza terrestre. Como las propiedades químicas del hierro son muy reactivas, hay muchos minerales de hierro secundarios, como la maghemita (γ-Fe2O3), la hematites (α-Fe2O3), la lepidocrocita (γ-FeOOH), la goethita ( α-FeOOH), el óxido de hierro (III) hidratado (Fe5HO8-4H2O) y la magnetita (Fe3O4), que existen en grandes cantidades como materia en suspensión en el sistema acuático. Los óxidos de hierro desempeñan un papel muy importante en diversos procesos químicos y biológicos de transformación de compuestos orgánicos en los ecosistemas acuáticos.
El óxido de hierro (III) hidratado es un mineral de hidróxido de hierro a nanoescala que suele encontrarse en el medio natural (suelo, sedimentos acuáticos, etc.) y que también puede sintetizarse fácilmente en el laboratorio. El óxido de hierro (III) hidratado es difícil de caracterizar debido a su pequeño tamaño y baja cristalinidad.