Os óxidos de ferro, incluindo os hidróxidos de ferro e os óxidos hidratados, são minerais naturais e geocatalisadores abundantes na crosta terrestre. Dado que as propriedades químicas do ferro são muito reactivas, existem muitos minerais secundários de ferro, como a maghemite (γ-Fe2O3), a hematite (α-Fe2O3), a lepidocrocite (γ-FeOOH), a goetite (α-FeOOH), o óxido hidratado de ferro (III) (Fe5HO8-4H2O) e a magnetite (Fe3O4), que existem em grandes quantidades como matéria em suspensão no sistema hídrico. Os óxidos de ferro desempenham um papel muito importante em vários processos químicos e biológicos que envolvem a transformação de compostos orgânicos nos ecossistemas aquáticos.
O óxido de ferro hidratado (III) é um mineral natural de hidróxido de ferro em nanoescala que se encontra habitualmente no ambiente natural (solo, sedimentos de água, etc.) e que também pode ser facilmente sintetizado em laboratório. O óxido de ferro hidratado (III) é difícil de caraterizar devido ao seu pequeno tamanho e baixa cristalinidade.